现场实录(三):2020全球Mini&Micro-LED显示领袖峰会

2020-08-19 11:14 来源:慧聪家电网

<Mini&Micro-LED在高精度要求下的全自动返修方案>

唐阳树(东莞市盟拓智能科技有限公司董事长):谢谢主办方能够给到我们这样一次机会来给大家一起分享Mini&Micro-LED在高精度要求下的全自动返修的方案。

盟拓智能科技是成立于2010年,专业从事工业机器视觉及人工智能为主轴的软件和光学技术的研发、产品的设计、方案的解决,我们专注于为信息显示、换半导体以及电子产业的客户提供相关的检测、生产设备和视觉方案。公司的使命和愿景是致力于为全球工业机器人装备大脑和眼睛,致力于成为中国工业机器视觉行业的引领者。我本人在仪器、计量和智能装备行业,从事服务的时间差不多接近20来年。

我们今天都知道在Mini所面临的挑战,在PCB基板的一致性和良好的焊接效果上面存在挑战,在印刷过程当中涉及吸亮均匀和一致性也存在挑战。当然在整个固晶过程当中的高效率的要求和高精度的固晶设备,实际上也存在挑战。在整个焊接也存在着对无偏移和焊接的效果存在挑战。

当然在整个过程当中另一个难点检测及返修,返修的成本高,效率低,设计的返修品质也就不够稳定。我们的重点在整个后段,包含AOI检测、通电功能的点亮测试、全自动返修。

在外观检测为客户所解决的工艺问题,整个测试当中存在着漏印、少吸或连吸,PCB板的测试当中也存在着连晶、填孔的不平、刮伤、焊盘间的过窄、剩晶、漏铜,到倒装工艺中实际上存在着重固(即重复地固了原件上去),包括测力、固翻、固错和固反、浮高、异物、固偏。在整个正装的工艺中也存在着碎晶、不同形态的固偏、侧立、浮晶、异物等等都存在,在整个焊线过程中存在着今天的缺晶的问题,整个漏焊线,塌陷、浮晶、缠线、波晶、异物、焊偏、焊球小的问题。那我们是用怎么样的方式来确保整个的检测,达到我们客户所要求的定性以及严格的去做定量的高要求,确保了重复精度、高定位精度和低噪音,同时在高精度的运动控制系统当中,我们独到的心得和安排,包含避免运动的系统的数据的丢失,以及确保高速稳定的运行和有效的提高速度以及减低速度,当然在结构方面,也做到了在这个角度做了大量的工作,在整个闭环系统上面确保位置精度小于等于一个微米,当然刚才谈到的是硬的方面,软的方面实现了超高清度整板的图像的技术,这个实际上是基于整板的无缝拼接技术和实现高精度的偏移角度贡献性等量化的计量,实际上不光是检测和定性的问题。

在测量的过程中也能够偏移的值输出来包括角度值的输出,以及贡献性异常的检测,所涉及的贡献性的问题或者是绝对偏移的问题,以及贡献性的其他或者和右肩距,我们都可以把这些值导出来给客户。

其实不管做了多少过程当中的考量和方案科学性有效性的保障或者是迭代,实际上在整个结果方面我们客户更关心的还是制程管控,也就是我们的SPC统计的功能和数据的导出,这个数据能够给出统计产品的CPK值,包括平均值、其他值、标准值,还有最大值和最小值,也可以做到自定义控制他整个失控的规则,并做出实时的报警提示。所有的这些记录原因,以及处理的措施都保存在数据库当中,客户在事后进行比较好的追溯。

大家看的到的过程什么样的过程,我们问题点的实时反馈,在产线现场和生产人员和管制人员来提供制成的参考和判断,整个的偏差和变化在什么样的规律和波动之中。

刚刚提到了定量的能力,这种定量的能力把异物的问题放大N倍,可以把异物长度、异物面积、异物数据和异物之间的最小距都提供客人,有助于改善在过程当中相关的制程的调试。

我们前面讲到的是过程管控,后面还是要实现通电的功能设施,在这里面也有一些调整,特别是在高精度的处理有非常讲究工匠精神,及其科学性和系统性的考量的一个问题,现在能够实现千级触点一致性的保障,并且能够在亮度持续的还原能力上面有确保的能力,同时去说对使用的寿命达到十万次级的要求,当然应对变型的能力在过程中得到解决,同时在极小的高度的地级元件解决能力上面也有自身的能力。

在无缝拼接上面我们保证了大基板也有足够的解析度,同时针对这个画面彩涂是可以提升检测效率。

这都是软件所呈现出来放大相关的检测项目的表达,包括过量、按量、量度不均匀、串量,这个静态测试当中RGB的全量的检测都能实现,动态检测包含了很少的数少,包括隔一行、隔二行、隔N行的扫描,对相关的数据,包括刚才谈到的AOI外观测试和SPC相关的数据,以及现在点量的功能测试当中的数据都与自动反切设备做无缝对接,为后续的返修提供了一个精准的导航的数据,当然我们点量也支持IO以及驱动的控制方式,在生产过程中讲到的测试方式的表现和表达,大致知道不良在什么地方,也知道不良的类型和形态,但是实际上存在很多顾虑不良到底怎么办,同时处理不良的时候,也希望一次管修成功率要高,并且是100%是最好的,返修没有做好的话,就意味着是一个废品,同时要考量高密集度的元件的环境里,返修要确保不影响我们的良品,这就是全自动的返修能力和方案。

在工艺上提到了整个全自动反切的数据,来自于的检测,印刷前检测和印刷后的检测,如前后检测、点量测试和不良标识的数据给到全自动返修设备提供精准导航和类型,最终在全自动反切内容上面表现出具体的实现的能力。

今天的内测数据能够做到7.5秒完成一颗芯片的全自动返修,一共是3-4个动作,也就是说实现不良的剔除、清理残留、固金包含RGB等,还有定位固化和焊接。返修的芯片大小是可以做到3×5,到100×100的芯片可以做,返修的效率可以提到了不良的算出大概2秒钟每一个元件,定点固化的是两秒钟每一个元件,固晶的话包括点印实际上时间是需要0.35秒,整个加起来大概是时间是四点几秒,刚才讲到了固晶里面还有加热的过程。

当然会涉及到很多掌握的专利权保护的内容,很多组建形态和结构。返修不是我们的目标,公司开发为客户实现防患于未然的目标,所以说全自动返修的SPC功能所呈现出来的数据,实际上要为产线的工艺前段制程的改善的指南,达到了造出好产品,而不是修出好产品的目标。目前已经和Mini-LED的80%客户提供工艺制程的服务,我们今天非常感谢行业赐予我们的机会,当然所有的机会都是靠我们几年如一日,夜以继日改善工艺制程的态度和姿态,相信客户对我们的选择一定会产生更大的满意,以及对我们未来共同的吸取。

最后把咱们的吉祥物给大家介绍,正如我们在诚信、合作、开拓精神上面,在奋力的开拓,也体现了产业和行业以及我们盟拓公司本身的蓬勃发展的态势和勇于开拓的精神,这个地方也借此机会感谢主办方,感谢行业里面所有现在客户对我们的支持,谢谢大家。

<AMMini—LED的新型驱动方法>

严丞辉(北京显芯科技有限公司CEO):各位上午好,我是来自北京显芯科技的严丞辉,我今天要演讲的题目是一个AMMini-LED背光的新型驱动方法。

演讲分三个部分:HDR的实现、Mini-LED背光目前的驱动技术的介绍,、我们研发的新型的驱动方法的介绍。

说到Mini背光其实要从4K、8K超高清的时代说起,从2019年3月份由国家的工信部、广电总局和CCTV发布的超高清视频产业发展行动计划中已经有明确提出有6个指标作为衡量4K、8K有没有达标的重要标准,目前4K、8K即使我国在电视产能上,LCD产能上有很好的优势,而且占比比较高,但是除了分辨率以外其他指标都呈现不达标的情况,主要集中在中低端的产品。

目前我们是差在哪里可以看一下,HDR作为重要的技术指标,目前主流的技术是有OLEDTV和LCDTV和Micro-LED即将到来的显示技术来组成,可以看到OLED在以上6个指标里面是可以完美诠释了作为宽色域高的动态比上的表现,那在LCD里面Mini-LED带来非常好的机会,因为Mini-LED可以助力LCDTV成为非常好的HDR画质的TV。

Mini-LED的背光有哪些优点,可以看到在功耗、高亮度、图像模糊的减轻、广色域里面有非常好的表现,传统的LCD加上了Mini-LED背光以后可以达到以OLED媲美的效果,看到在功耗比OLED达到更低,亮度是比OLED达到更高,还有寿命尺寸方面比OLED更具有优势的特点。

Mini&Micro-LED技术也要看市场定位,Mini&Micro-LED都从4寸、两寸、未来的6寸转移,不会受尺寸的影响,所以在超大尺寸的市场范围内有非常好的优势,可以看到成本还是依旧非常大的问题,可以看到目前跟LCD来比有超过20-80倍的制作成本非常高的难题,但是在Mini-LED背光作为LCD一起配合达到HDR效果的产品的区域内,性能可以达到和OLED一样好,一样高,但是成本因为不会用到太多的Mini-LED用来控制相对来说是比较简单的,所以我们非常看好Mini-LED背光市场,也是一直致力于Mini-LED背光驱动性能开发的公司。

STN到SCD,从CRT到LCD然后到OLED的演进,LCD到OLED的演进,我们可以看到每一项新技术的诞生有4-5年的产品溢价享受空间,但是从CCFL到LED,2D-3D这样的严格作为小的微创新,基本上到1-2倍的价格溢价区间,Mini-LED的背光,当替代LED传统背光的时候价格曲线会产品什么区间,我们的预测是2-4倍,现在已经可以从目前市面上的UHDTV的价格上可以看出这个区间是没有太大的问题的。

这一部分是Mini-LED背光发展的趋势,可以看到Mini-LED背光其实目前来说从量化的数来看是分基数来看的,那不仅在TV和显示器,而且在笔记本上已经得到了很好的应用,那我们的目标是在2022年北京冬季奥运会的时候随着8K的内容大量的产生,以及5G网络建设的逐渐成熟,4K、8K的产业会在2022年迎来非常大的爆发,那我们作为配套的企业我们需要在驱动上在加把劲,完美的实现如何通过Mini背光来做到HDR这样的效果。

从驱动的演进也要来看整个Mini背光的发展趋势,Mini背光最开始是由传统背光来演变的,传统背光的时候是看到左侧蓝色的LED都是线性分布,特点基本上需要大的电流,大的电压这样会导致功耗比较高,但是随着LED数量的增加,不能满足高峰区控制。AM方式优点可以用相对低的电流来达到一样的水平的亮度要求,起到低电流低功耗的作用。

Mini背光的理解就是超大尺寸,低分辨率,然后需要调光的黑白显示器,我们是从这个角度来考虑的如何做Mini-LED的背光,刚才说到驱动和中间传输方法是用了公司特有的传输技术,可以看到2000分距的事例里面用12比特的传输我们可以支持到240,我们不仅在TV上,还有240赫兹,也能在电竞产品上满足主流的技术要求,还也可以满足到40赫兹,同时也是8KTV的很重要的技术考核标准。这个是我们做的2880区的小样板,可以看到使用了方案以后整个架构会变得非常简单,我们可以根据客户的要求可以把驱动芯片是前置放到PCB板上和玻璃板上是没有任何问题的,2×4的8块板子来拼接,然后用到一万多颗LED灯,每个PCB是有1440颗LED灯来组成,那用到了IC数量是720颗的IC,一个PCB用到的是90颗IC,那最大的特点就是板和板之间的连接器和连接线减少了,那我们的一个初衷就是要把Mini-LED的背光做成跟前面的IC一样,使架构更加简单,可以成为一个标准,可以大量的量产来降低成本,这个是我们的终极目标。

我们为客户除了成本以外,要考虑哪些为客户做价值创造,可以看到背光的最大的需求点那就是作为可以调光显示器,可以用整个系统可以实现这样的功能,来实现240赫兹的自驱动、自刷新的功能,具体在外面可以看到。输入端是120赫兹的输入,可以通过控制系统做到240赫兹的自刷新,这样大大减少了运动模糊可以提高对比度的效果。另外一个大家的痛点,就是在低灰阶里面Mini-LED表现比较差的,主要因为前面的OpticCross有露光的现象,实测是大概在0点几的这样一个亮度,这个时候又是一个在驱动里面用LocalDimming的一个技术,将黑色的级别来拉低,再来起到一个对比度增加跟色深的增加的这样一个效果。整个驱动的概念,除了架构以外,再加上我们在功能上的赋能,可以真正地达到提高对比度,实现HDR这样的Mini背光。在背光里面也可以通过我们的驱动概念来去掉去除运动模糊的这样一个功能。

所以我们的目标就是不管是PCB板客户,还是玻璃基的客户,都是我们的客户,我们用自创的Simyactive的方法,再用整个驱动系统以及传输的一个技术,同时为客户做到降低成本、架构简单、性能提升,做到HDR的一个Mini-LED背光,这是我们的一个终极目标。

还有一部分就是最重点的部分,我们公司的RoadMaP部分,其实我们今天是比较聚焦在了Mini-LED背光的这个领域,实际上我们在Mini的直显以及Micro-LED上已经有了产品及布局,我们也非常希望通过和各位上下产业链的一个合作,可以在未来真正让Mini&Micro-LED实现这样的一个量产驱动,这是大家的一个愿景。

<Micro—LED光学检测之现状和问题探讨>

丁列(莎益博工程系统开发(上海)有限公司销售部长):谢谢主持人,也谢谢各位坚持到了12点多,我是最后一个演讲,大家不要着急。今天很高兴有这个机会来到这里,也感谢我们的主办方给我们这样一个机会,让我们可以听到这么多大咖的分享,看到这么多场上的一些展示。

我叫丁列,我来自上海莎益博,我们公司其实是针对显示行业一直在致力于光学的软件和硬件的一个整体解决方案,其实很多厂商也对我们有一些了解。今年我们又成为了TOPCON在中国区全产品的一级代理商。

今天其实这个演讲主要是由TOPCON的西川和人先生来讲的,但是因为这次受疫情影响,他其实本人在日本就没有办法来参加这个展会,所以他特别委托我来分享这样的一个演讲。如果有说得不对的地方,也请大家多多包涵。我们的展台其实就在边上不远,在B746,如果各位有兴趣也欢迎移步我们的展台。

今天我们要演讲的主要内容其实是针对Micro-LED和Mini-LED的最新的光学测量的一种应用手段,针对这个主题,我今天主要会分成三个部分来进行说明:

1、Micro-LED部分的市场分析,包括光学检测的一些遇到的问题及建议。

2、Mini-LED部分。

3、寻找一些市场上比较主流的测量方式或者测量设备的一些对比给大家做一个分享。

首先来看看Micro-LED的市场,其实刚才有听邱总和严总有分享Micro-LED有还多的优势,它相较于传统的LED或者背光,其实是一个非常新型的显示,但是因为它其实目前还存在一个成本高的问题,所以现阶段其实还用于一个小型的显示。在今天的演讲当中,针对这一部分我们主要会分析两个部分,第一是AR眼镜,第二部分就是TV。

我们来看看AR眼镜,是一个非常时尚的词,在我们的概念里AR眼镜特别酷,具有未来感、科技感。其实我们也可以看到AR眼镜相较于其他的一些显示器件来讲,其实它相对来讲整个制造成本比较低,它的外观也很时尚。另外,因为没有摄像头,所以针对一些隐私保护、保密的措施其实也具有它的一些优势。

所以我们可以看到,AR眼镜可能成为一个受众面非常广的产品,我们也对这个市场非常看好,有一个比较专业的词叫做“蓝海市场”,所以我们可以看到很多厂商已经或者正在瞄准这样一个广阔的天地。

我们这里举了一些简单的例子,比如说像微软,很有名的HoloLens这个产品,其实还有一个MagicLeap,他们生产的MagicLeap已经正式地发布了。当然我们可以看到它的价格相对比较高,2000多、3000多美金,好像一般的小孩子不太买得起。这些其实都是一些国外的厂商,都是美国的一些知名厂商。

其实我们也看到,国内其实也有很多的一些AR的公司在做设计,目前这里我们举了一个例子叫Nreal,他们产生的一个NrealLight这样一个产品,虽然它需要去配备手机去使用,但是其实它的价格已经降到了大概500美金这样的一个价格。

其实我们最关注的是什么?我们其实最关注的是最后一个,虽然打个问号,但也许在明年其实苹果可能就会发布他们自己的一个AR产品——苹果眼镜。,我们也希望苹果这样的一个产品可以去带动我们这个市场的发展,可以去让我们市场产生一个新的冲击。

刚才有讲到,AR产品搞得风生水起,各种各样的资本流入也使得AR所应对的Micro-LED技术在进行蓬勃的发展,我们就会发现越来越多大的厂商来涉足Micro-LED在AR中的一个应用。这里我们举了一个例子,就是夏普,夏普目前已经公开发布了全球首款基于蓝宝石晶圆的一个带有QD的当线的全材的Micro-LED,这是它的一个产品,其实显示效果都非常好,整个产品的尺寸大概只有0.38英寸,所以用在一些AR的产品上比较合适,它整个像素分辨率其实已经达到了1053PPI。

当然了我们还知道一些其他的行业资讯,比如说苹果,苹果其实已经在台湾有专门针对Micro-LED的显示去做这样的一个研发中心的设立。这一部分我们预估苹果可能会选择一些台湾厂商,比如说友达光电或者是晶元光电去做这样的一个深入的合作。

我们刚才讲过AR产品发展得非常迅速,也有很多的优势,但是其实它依然具备着很多目前的一些劣势。

针对Micro-LED的部分,我们可以看到首当其冲目前Micro-LED的产能相对比较低,尺寸也相对比较小,整个市场的受众面其实还比较窄,这部分其实我们是希望通过一些用户接受度高的产品来推动这个市场技术壁垒的突破。比如说我们其实就会寄希望于AppleGlasses这样的一个产品,也许明年就可以带来这个行业的一个迅猛发展。

第二部分其实是我们关注的,就是针对光学测量的部分,现阶段作为Micro-LED来讲,在10微米这样一个像素级别的测量,其实目前更多的是局限于实验室的一个测量,而PL的传统的测量方式其实没有办法来支持产线的大规模的批量化的测量。这个时候其实拓扑康公司有提出了一种叫做非接触式的新型的一个EL的测量方式,来针对前端的晶圆级的测量进行测量。

这里我们列举了一个单片Micro-LED的一个工艺流程,其实很简单,从外延片通过光刻或者石刻的工艺,经过荧光粉或QD进行色彩转换,最后我们进行一个晶圆的切割。以光学检测这个角度来讲,以拓扑康为例,以往我们可能更多地局限于后端的一个测量,我们通常在实验室会通过探针去添加电流,去进行一个光学的测量。这种方式相对的比较慢,而且对于测量会有很高的一个要求,因此其实我们现阶段在做的是在针对晶圆这一个层面在整个工艺的前端,就希望通过一种非接触式的EL的测量方式,来帮助我们更快速的一批次的进行测量。

所以针对这一部分针对AR眼镜的Micro-LED的测量方式帮助我们更快速的一批次进行测量,所以针对这个部分,针对AR眼镜的Micro-LED的应用,-提出了三种不同规格的测量手段,首先是最简单的,我们会应用SI5000M这样的设备机种来配合显微镜头去做一个直接的测量,那当然我们其实也可以把我们的设备架到整个探测平台去做整体的测量,当然目前其实还有一整套完整的系统,来做整个系统的测量,那我们可以看到在50倍显微镜头状态下我们可以做到像素尺寸分辨率0.13微米这样的测量级别。

比较新颖的话题我们聊传统的话题,电视的领域虽然两个字,但是电视可讲的东西很多,刚才讲过Micro-LED目前具有很多问题,尺寸很小,针对电视这一块依然有非常广泛的前景,京东购物节会发现55寸的某平台电视最低的价格可能做到了1399元,那这个是LCD的背光,那OLED价格比较高了,因此我们还是会发现这个部分有很多优势,第一个电视这个领域家家户户还用短时间内不容易替代,所以整个市场刚需非常大。

第二,无论年轻人、年纪大了也好,我们的消费者对于电视,对于显示的追求会越来越高,因此我们依然觉得这个部分的市场电视面板的市场仍然会成为整个面板行业占据非常重要的市场份额,未来很长的一段时间里。

刚才讲完Micro-LED之类的有很多缺点,到现在为止目前主流的TV背板的背光显示还是以LCD、OLED、QD为主要的显示模式。Micro-LED目前来看更多的处于探索或者是研发的阶段,那这里举了一些例子,其实可以看到的是Micro-LED有一些特别的优势,显示效果更加好,更重要的一点因为老的传统的工艺的限制,因为专利的限制其实Micro-LED给很多国内的厂商提供弯道超车可能性赶超国外的厂商,我们可以看到这个照片稍微有点时间,所以上面写的预估三星可能有2021年有Micro-LED的电视产品,但是其实我们在展厅有看到利亚德他们也有自己的产品了。

除了特点以外其实国内很多厂商刚才邱总提到有BOE、TCL创维康佳他们都在全力以赴这样的领域,相信这个市场依旧非常激烈的领域。

那我们再来看一看TV这一端的Micro-LED的工艺流程,相较于AR这个小尺寸单片的留存来讲,TV需要RGB单颗的芯片做巨量的转移,所以整个工艺来讲会有一些差异,针对光学检测部分,这两者差异不是那么大,所以在这里依然会希望在晶圆级在上游,通过设备去做非接触式的EL的测量,那这种测量方式有很多优点,第一个测量的时间很快,因为是批量化的。第二个,具备很低的测量成本。第三个,可以提前做测量,如果用传统的方式我们可能要到后面产品做出来才发展有缺陷或者是质量问题,通过前段的测量更早的把有缺陷的产品检测出来并且修正或者是做其他的处理。

在这里针对TV其实会有话语种的搭配模式,我们会用SI5000M这样的设备,这里镜头会换一下,换成远心的变焦镜头,因为我们知道电视的尺寸变化很大,从30多寸、40多寸一直到70、80寸其实都有,那这个时候对测量的距离还有测量的尺寸要求就会变得不一样,所以这个时候会选择变焦的镜头去进行测量。

聊完了Micro-LED那我们接下来聊一聊Mini-LED了,目前Mini-LED主要还是背光的行业,那蓝光的Mini-LED作为背光源,通过QD再加上液晶这样的一种发光的模式其实弥补了OLED在寿命比较短响应时间比较长,还有价格等方面的不足,同时传统的LCD的工艺很大程度的可以转移到Mini-LED这样的工艺,因此其实也为很多传统企业转型提供了一些更大可能性。

这里我们其实也列举了一些厂商,我们可以看到大部分还是一些台湾厂商或者是一些日韩的企业,像友达、晶圆、隆大电子、三星,其实我们国内很多厂商像提到的TCL或者是其他的厂商,其实都在瞄准这样的一个市场,因为相对于Micro来讲,Mini实现的可能性快一点更高一点,但是基本上来讲大家使用的是Mini-LED搭配方式针对TV显示器或者是一部分平板的应用。

我们刚才讲到Mini有很多优点,但是有很急需解决的问题,那测量部分来讲的话,首先针对传统的LED目前积分球去对LED单颗进行峰值多长、主波长和发光强度测量,仍然是一个标准的测量方式,但是我们可以看到Min-LED其实跟Micro-LED一样,他可以做到更高的集成度,因此我们发现从现阶段的针对背光来讲,我们从100微米到300微米这样的通用尺寸,我们会很快的突破75微米以下的尺寸,像一个晶圆的上面的LED的颗数越来越多,这个时候通过积分球进行单点的测量就会变得非常的困难,这个耗时也非常的长,因此很多的国内厂商已经开始逐步的去选择用二维的封装辐射度计的方式进行快速的测量。

那针对Mini-LED的部分的话提供两种不同的测量模式供大家选择,首先一种如果我们的客户所针对的测量产品他的被测物相对的尺寸比较固定,测量的距离比较固定的情况下,那我们会比较推荐通过HR5000来搭配一个定焦的镜头进行校准,优势很明显了。第一,测量时间很快。第二,重复精度也会高一些。

那当然像针对一些尺寸比较大或者是测量范围比较大的情况,就像跟刚才的TV相似了,那这里我们依旧推荐客户选择用远心的变焦镜头进行测量,那我们可以看到我们的测量距离可以从175毫米到305毫米,同时测量尺寸要变化,这部分的规格因为随着现在测试需求的不断提升,其实也一直在不断的提高。

好,刚才其实我们聊完了Micro-LED的市场状况一些测量状况,包括Mini-LED的测量状况,最后我们希望跟各位分享的是测量本身的一些问题。

首先还是对传统的积分球的部分,那刚才其实有讲到积分球通常需要单片主点进行测量,测量的时候比较长,尤其是针对Micro-LED或者是Mini—LED来讲这里举了例子,如果要测20万Mini-LED的,保守估计那整个测量的时间可能要到12小时或者是将近24小时的测量时间。

那除了这个问题以外,其实我们依然会面临着重复精度相对比较低,以及对于低光情况下测量比较困难的问题,那因此我们可以看到针对这样一个级别,微米级别来讲我们厂商选择通过其他的方式去替代他,那最后其实是针对其他的二维的方式进行测量,目前市面上有三种,第一种是彩色风光辐射度剂,那他最大的问题其实就没有色彩的信息,没有光伏的信息,他只能测亮度或者是色度标的信息,那这种方式我们可以额外添加一个点式的光谱议,这样多一个中心点的光谱信息,但是依然没有去满足Mini-LED或者是Micro-LED的测量需求,因此最后我们提出了一种二维光辐射度计的测量方式,除了亮度信息和色度标信息以外,我们其实还可以提供整个测量区域内每颗LED或者是每个像素的光谱信息,最后我们给大家做了简单的展示来说明我们设备的精度情况。

那我们以单倍测量为一个标准,我们将我们的显微镜头放大了50倍,我们可以看到随着市场的变化,我们的亮度、色度标也好,峰值多长也好,其实整个的变动差异非常小,这个精度其实也是很多厂商或者是其他厂商不具备的因素,这个是引以为傲的部分,非常感谢各位的倾听,那我的报告就到这里,我们的展台在B746,大家有任何的问题,或者是对我们的设备感兴趣,我们有样机在那边,欢迎大家移步到我们的展台。

<Micro—LED未来应用探讨>

高上(海信电子信息集团研发中心显示部总经理):各位来宾、专家:下午好,因为刘博士临时有其他的安排,我代替他做汇报,我就借简短的材料把海信对于Micro-LED显示未来应用的探讨跟大家分享一下,主要是分五个部分,首先是我们要来看一下Micro-LED显示技术给我们带来什么,显示技术本身从CRT经历了PDP、LCD,到了OLED、QLED现在发展到了Micro-LED,PDP和LCD实际上给我们开启了显示的概念。OLED不仅可以自发光,它还引入了柔性的特点,但是我们觉得所有的特点仅仅停留在显示的层面,强调的是显示特性,那Micro-LED技术除了具有前面优良的显示特性以外,还可以凭借半导体器件可集成性有望在集成前面所有的优点前提之下突破显示的层面,具备交互的功能,实现一体化信息显示的平台。

那首先来看一下Micro-LED作为显示的特性有多么优秀,本身它是自发光的,无机半导体基底的特点给它带来了环保,机械性能比较好,寿命长等优点充分彰显了作为显示方面的优势。另外一个就是说从透明显示和柔性方面来看,其实Micro-LED也是可以实现的,从目前应用来讲Micro-LED技术在显示的方面没有明显的短板,唯一要解决的问题就是可指导性和成本问题。

从实际的市场应用来看,在追求性价比的中大尺寸领域,包括TV、一些中尺寸的方面我们觉得短期内Micro-LED很难有机会替代LCD的,无论从成本还是加工制造性都很难跟成熟的LCD相抗衡的,在超大尺寸显示领域100寸以上,因为Micro-LED具有可拼接的特点,当然显示特性也很优异,所以Micro-LED在这个方面占有绝对的优势。

那在中小尺寸的高端市场,Micro-LED面临的直接对手就是OLED,我们可以看到右边的表格,有一些关键特性进行比较,从色彩、可靠性、透明显示与传感器集成,另外micro-LED较低的驱动电压、低功耗、低发热量实际上它相对于OLED来讲都是有明显优势的,从显示性能来说是有比较好的胜出,能不能占领或者是分掉一部分OLED的市场确实要看未来的价格走向。

Micro-LED技术主要技术分为6大部分,一个是外延、芯片、巨量转移、驱动背板、检测修复以及驱动IC的技术,那实际上我们认为重中之重其实还是外延、LED芯片和巨量转移这三个方面,只有做好了后端才容易做,或者说有很多问题如果是前端解决了,后端不需要解决一些复杂的问题了。从芯片外延来讲,大部分的厂家在做努力,主要是提升它的均匀性,增加可靠性降成本,那从目前的研究可以看到已经可以实现在12寸片上做到氮化镓LED晶圆了,那从8寸片的角度来看可以做到波长一致性小于一纳米,这个实际上对于Micro-LED应用来讲已经是够了,从成本来看的话如果是上到12寸片,综合的成本预计可以下降到4成,40%,所以说成本的下降实际上还是对应用有很大推动作用,去年也实现了GaN-on-Si工艺,在单个晶圆上实现原生的蓝色和绿色外延的Micro-LED技术,,这个以前实现不了的,也就是说大家都在做这方面的努力。

关于这方面以蓝宝石作为衬底的方面韩国也有一些团队做了创新的工作,比如说世宗大学的有研究团队使用石墨烯在蓝宝石上进行涂层,在经石墨烯涂层的蓝宝石基板上,选择性排列数万个Micro-LED,因石墨烯和LED间并非化学性直接结合,故不需化学蚀刻,剥离的步骤就会变得更加简单,所以说为透明显示打下比较好的基础。

另外韩国首尔国立大学也在做100nm的蓝宝石纳米薄膜上生长Micro-LED,大概的尺寸是4μm×16μm,好处就是这种方法无需经过等离子蚀刻等工艺就能够实现Micro-LED芯片的单片化,很容易剥离,用普通的机械力就可以很轻易把芯片剥离开,这样的话降低了转移的成本,所以说大家做的主要的工作实际上都是增加可靠性、提升效率、降低成本。对于驱动大尺寸显示主要是考虑这个方向。

从各类应用的具体技术需求来看,Micr-LED相对于其他的显示有什么优势,从功耗来讲使用电池的可用设备可能对功耗要求最高了,比如说手机、笔记本电脑对功耗要求特别高的,另外户外的超大尺寸显示虽然不是使用电池是插电的,但是一方面功耗比较大。功耗太大以后会有发热的情况,所以说这种显示条件我们认为对能耗的要求比较高的。

其次一个关键的参数就是寿命,考虑到成本或者是长周期的使用,实际上车载的应用以及户外大屏的应用是要求长时间无故障去运作的,所以对可靠性要求最高。还有PPI的要求,对于这方面的要求的话,对显示设备AR、VR设备要求最高,而低功耗、高PPI和寿命长实际上都是Micro-LED作为显示的一个优势所在,这里面就没有特别讲的是TV的应用,实际上这个可能是比较容易忽略的,目前来讲我们国内TV的尺寸在不停增长,今年TV的平均数和尺寸到了49.92的尺寸,明年会超过这个尺寸,预计是在51.4寸左右。

所以消费者对于大尺寸电视的需求非常明确的,现在海信自己出货来看,就75寸、85寸的需求量是增长很旺盛的,但是对于普通的小区或者一般家庭来讲85寸以上甚至超过100寸这种电视进入家庭里面非常难的,但特定场景需要大尺寸,Micro-LED可拼接性实现大屏可以很好解决这个问题,在大屏的显示当中Micro-LED就有很大优势。

从Micro-LED行业的市场发展情况来看从2012年CES索尼发表了55寸的Crytal LED Display,近几年各个厂家都在积极布局Micro-LED的产业了。我们可以借IHS预测来看一下,可穿戴的设备上的量会首先增长,其次对高端显示大屏的预测是非常保守,从2021、2022、2023年基本上每年也有1K的量,实际上如果是大屏维持在百万级的售价的话可能这个量的确很难增长,但是他对TV的预测反而会非常乐观,认为TV的量首先起来,这个数据还是通过时间去验证,我们觉得TV的尺寸很难去和液晶抗衡,其实75寸以下的尺寸段,OLED也在成长上很难比较。

最后总结一下,我们认为Micro-LED应用的时间轴是什么样的,首先小尺寸的可穿戴设备去切入,然后超大尺寸的户外显示屏是Micro-LED应用的首先突破点,逐步扩展到TV车载和AR、VR以及其他的场景。

就跟我们开篇所说的Micro-LED绝对不仅仅有着优异的显示特性和器件,当加入了各种传感器,包括输出器件以后Micro-LED会成为整合式的系统平台,可以在大数据互联网,包括潜入式玻璃、汽车应用车内外的可见光通信、生物传感、智能建材方面都有很广泛的应用。所以就是说我们Micro-LED技术除了能给大家的工作和生活当中提供视觉的以外,实际上他可以造福我们各行各业,所以在这里也是希望通过我们的努力能把Micro-LED整个大发展这一天早日到来,我的分享到这里结束,谢谢大家。

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