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京东方斥巨资抢进Micro OLED,月产能规划100万片

半导体行业观察 ·2017-08-28 09:07·半导体行业观察
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来源:内容来自工商时报和LEDinside 谢谢。


由于微显示器在AR、VR领域应用看好,根据市调机构WitsView资料,大陆京东方将结合奥雷德、高平科技、云南滇中发展等机构,共同出资人民币11.5亿元(以下同),投资生产Micro OLED,产线拟规划于云南昆明,月产能规划为100万片。


新公司名为昆明京东方显示技术有限公司,生产据点位于云南昆明,占地约146.46亩,设计产能为年产100万片。新公司注册资本额达10亿人民币,京东方出资6.7亿元,持股67%为最大股东,奥雷德、高平科技、滇中发展分别持股20%、3.5%、9.5%,出资金额分别为2亿、0.3亿、0.95亿。


除京东方本身具知名度之外,高平科技为美商Kopin全资子公司,本次参股的股分最少,但因Kopin在显示器领域已有历史,该公司1984年由麻省理工学院创立,技术领域涉及超微显示器、光学、语音增强技术等,产品主要应用于军事、工业和民生消费头戴式装置系统等。


云南滇中为国有独资企业,由云南滇中新区管理委员会独资,成立于2014年4月,主要负责投资、城市基础设施建设、房地产开发、土地开发以及国内外贸易等,在新公司的架构中,偏向官股色彩。


根据该新公司的规划,未来投产尺寸包含0.5吋(800x600)、0.41吋(800x480)、0.8吋(1920x1200)、0.5吋(1920x1080)等Micro OLED微显示器。


京东方为新公司最大股东,该公司已拥有10.5代面板生产线,是少数拥有超大基板尺寸的陆资厂商,未来微显示器生产线若能顺利量产,在显示领域中可谓大小通吃,成为全方面显示面板厂商。


为什么业界都看好Micro LED?

Micro LED技术,即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列,如LED显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮,可看成是户外LED显示屏的微缩版,将像素点距离从毫米级降低至微米级。


而Micro LED display,则是底层用正常的CMOS集成电路制造工艺制成LED显示驱动电路,然后再用MOCVD机在集成电路上制作LED阵列,从而实现了微型显示屏,也就是所说的LED显示屏的缩小版。


LuxVue有源矩阵Micro LED display申请的专利(图片来源:LuxVue )


Micro LED优点表现的很明显,它继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点,并且具自发光无需背光源的特性,更具节能、机构简易、体积小、薄型等优势。


除此之外,Micro LED还有一大特性就是解析度超高。因为超微小,表现的解析度特别高;据说,如若苹果iPhone 6S采用micro LED,解析度可轻松达1500ppi以上,比原来的Retina显示的400PPi要高出3.75倍


而相比OLED,其色彩更容易准确的调试,有更长的发光寿命和更高的亮度以及具有较佳的材料稳定性、寿命长、无影像烙印等优点。故为OLED之后另一具轻薄及省电优势的显示技术,其与OLED共通性在于亦需以TFT背板驱动,所以TFT技术等级为IGZO、LTPS、Oxide。


微LED显示屏的量子点全色发光处理流程(图片来源:OSA Publishing)


Micro LED发展现状

说起micro LED的发展现状,正如Nouvoyance现任CEO也是三星OLED面板中P排列像素创始人Candice Brown-Elliott所说,在苹果收购LuxVue之前只有很少人知道和从事该领域,而现在已经有很多人开始讨论这项技术。


而两位Micro-LED技术的专家在去年也曾表示,该技术水平还很难应用生产各种实用的屏幕面板,近期不大可能在iPhone、iPad或者iMac产品中看到这项屏幕技术。但对于较小的显示屏,Micro-LED仍是一个可行的选择,像Apple Watch等小型屏的应用。


VerLASE的MicroLED阵在近眼显示器(NED)上的应用(图片来源:VerLASE)


其实自LuxVue被苹果收入之后,有看到VerLASE公司宣布获取突破性的色彩转换技术专利,这种技术能够让全彩MicroLED阵列适用于近眼显示器,之后一直没有相关报导。最近,LEDinside从最近台湾固态照明研讨会得到消息,Leti、德州大学(Texas Tech University)和PlayNitride皆在研讨会上展现自己的micro LED研发成果。


Leti推出了iLED matrix,其蓝光EQE 9.5%,亮度可达107 Cd/m2;绿光EQE 5.9%,亮度可达108 Cd/m2,采用量子点实现全彩显示,Pitch只有10 um,未来目标做到1 um。Leti近程计划从smart lighting切入,中程2-3年进入HUD和HMD市场,抢搭VR/AR热,远程目标是10年内切入大尺寸display应用。


而台湾Play Nitride公布的同样以氮化镓为基础的PixeLEDTM display技术,公司目前透过移转技术转移至面板,转移良率可达99%!


由此可见,Micro LED技术已经有很多企业在跟进,发展速度也在加快。但就苹果本身来看,该技术属苹果实验室阶段技术,且苹果本身也押宝了许多新兴产业,故未来是否导入量产仍有待观察。


发展的瓶颈

其实Micro LED的核心技术是纳米级LED的转运,而不是制作LED这个技术本身。由于晶格匹配的原因,LED微器件必须先在蓝宝石类的基板上通过分子束外延的生长出来。而做成显示器,必须要把LED发光微器件转移到玻璃基板上。由于制作LED微器件的蓝宝石基板尺寸基本上就是硅晶元的尺寸,而制作显示器则是尺寸大得多的玻璃基板,因此必然需要进行多次转运。


对于微器件的多次转运技术难度都是特别高,而用在追求高精度显示器的产品上难度就更大。通过此前苹果收购Luxvue后公布的获取专利名单也以看出,大多都是采用电学方式完成转运过程,所以说这才是Luxvue的关键核心技术


台湾錼创执行长李允立近日也表示:「Micro LED成功关键有二:一是苹果、三星这些品牌厂的意愿;二是芯片搬动技术,一次搬运数百万颗超小LED芯片,有门槛要克服。」


其实,Micro LED还面临第三个问题,即全彩化、良率、发光波长一致性问题。单色Micro LED阵列通过倒装结构封装和驱动IC贴合就可以实现,但RGB阵列需要分次转贴红、蓝、绿三色的晶粒,需要嵌入几十万颗LED晶粒,对于LED晶粒光效、波长的一致性、良率要求更高,同时分bin的成本支出也是阻碍量产的技术瓶颈。


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