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LED顯示屏未來化技術瓶頸的強勢突破

發(fā)布時間:2017-11-06 14:50:24  
摘要:   當蘋果發(fā)表了采用OLED顯示技術作為顯示面板的AppleWatch時,著實地讓蘋果迷的眼睛為之一亮,并且贊嘆OLED顯示屏的色彩高度飽和力,特別是最新的AppleWatch所采用的面板尺寸比前一代更大,更是吸引了無數蘋果迷的目光。最

  當蘋果發(fā)表了采用OLED顯示技術作為顯示面板的AppleWatch時,著實地讓蘋果迷的眼睛為之一亮,并且贊嘆OLED顯示屏的色彩高度飽和力,特別是最新的AppleWatch所采用的面板尺寸比前一代更大,更是吸引了無數蘋果迷的目光。最新的訊息是,蘋果將把新一代產品的顯示技術投向LED顯示屏,讓已經掀起一片研發(fā)熱的顯示屏業(yè)界,無不再卯足全力,希望能在商品化量產的地位上居于領先的地位。

 
  AppleWatch將采用OLED,LED顯示屏所采用LED尺寸為微米等級,具有畫素的獨立控制、獨立發(fā)光控制、高輝度、低耗電、超高分辨率和高色彩度等特點,并且如果結合奈米布線的話,更可以讓微米等級的超小型LED達到可彎曲軟性顯示屏的特色。由于OLED顯示具有與OLED相近的高度色彩飽和度,采用自發(fā)光的原理,耗電量僅需液晶面板的不到十分之一電力等等的優(yōu)勢特點,再加上,蘋果與SONY均發(fā)表希望在2018年采用OLED顯示面板作為便攜式產品的顯示屏后,OLED顯示技術變成了業(yè)界最熱門的技術話題之一,也因此讓蘋果在2014年收購了以研發(fā)OLED顯示技術。
 
  此外,如同BMW的新世代開發(fā)一樣,在3系列中大膽地采用一些突破性的設計觀念,隨后5系列也隨之導入。AppleWatch也是率先采用OLED做為顯示熒幕,接下來今年所發(fā)表的新一代iPhoneX和iPhone8就接續(xù)采用。而新一代的AppleWatch預計將LED顯示屏做為熒幕,因此業(yè)界的眾也就開始大膽預測是否未來的iPhone會如同OLED一樣,跟隨AppleWatch采用LED顯示屏做為熒幕。對于眾所注目的LED顯示屏何時能商品化,無論是顯示產業(yè)界、還是智能型手機業(yè)界、大型電視業(yè)界、OLED顯示業(yè)界等等都無不抱著期待與關心,并且也都在OLED顯示技術不斷地推進下,各自在特定的領域全力投入地進行中。
 
  150μm的OLED將在2018年現身?目前LED顯示屏進入實際量產的最大瓶頸,在如何將數量龐大的微米尺寸LED芯片轉移到電路基板(Backplane)上,也就是業(yè)界口中常說的巨量轉移(MassTransfer)。雖然OLED顯示技術吸引著全球各大顯示業(yè)者、半導體業(yè)者與LED業(yè)者積極加入,但是對于上述LED顯示屏的量產瓶頸-巨量轉移,也都加緊開出獨特的技術,來提升小時產能(UPH;unitperhour在每小時時間中能夠生產的單位數量)、巨量轉移的良率以及最佳與適用的LED芯片尺寸,希望能夠領先群雄邁入量產的階段,拔得市場的頭籌。
 
  將LED芯片的尺寸定義在100μm以下,不過目前,業(yè)界對于開發(fā)LED的主流尺寸還是在150μm,巨量轉移技術的開發(fā)也都是以150μm為目標來進行,因此相信市場上所出現第一代LED顯示屏以及投影機模塊的LED尺寸將會落在150μm。此后伴隨著市場接受度提升以及產能規(guī)模的擴大,才會有機會期待相關的競爭業(yè)者進一步的投入,并且開發(fā)出100μm或者尺寸比100μm更小的LED以及巨量轉移技術。
 
  但是,對于深圳LED顯示屏的制造量產技術來說,巨量轉移技術只不過是4大主要量產制程關鍵技術之一而已,其他還有非常多的困難需要去一一的克服。目前對于巨量轉移技術來說,如何達到低投資高產效需要視幾個方面來觀察,包括了設備精度的提升、降低轉移時的不良率、縮短生產時間、高可靠的檢測方式與設備、不良品的在處理利用、降低量產成本以及更聰明的量產方法等,這7個主要領域的進展速度。技術瓶頸逐一突破,并非只有巨量轉移的技術是最難度的,就像能夠達到RGB三原色OLED中的紅光部分以及在微米等級里如何提升LED的亮度,困難度也非常高,這相對考驗著LED磊晶業(yè)者的技術能力。
 
  此外,甚至于包括LED芯片的供應商、半導體業(yè)者,以及顯示屏整體的供應鏈也都要加入以及配合開發(fā)出能讓OLED顯示屏進入真正量產所需要的各種生產設備、量產材料、檢測標準以及制造技術。但是由于各業(yè)者之間仍舊有著相當大的差異性與能力不同,因此更需要拋除各自的偏見,在各自擅場的領域提升技術層次,并且全心通力合作,來跨越技術性的阻礙,當然這也是需要投入相當程度的資金、人力與時間。
 
  例如,在材料方面,2017年4月全球最大藍寶石晶圓供應商俄羅斯大廠也針對未來OLED所需,發(fā)表了UltraClean等級的藍寶石磊晶晶圓,Monocrystal利用最新進的潔凈技術,將藍寶石晶圓表面1μm以下的污染物清除到20~50個左右。UltraClean等級的藍寶石晶圓,在進行圖形化藍寶石晶圓基板制程(PSS;PatternedSapphireSubstrate)時,就不須進行前段洗凈的作業(yè)工程,這樣的結果下可以讓PSS業(yè)者的良率提升到95%~99%,進而減少耗損以及降低成本。這對于正在起步開發(fā)OLED的LED芯片制程業(yè)者來說,無異是相當大的助力。
 
  更進一步的來看,目前能夠實現LED電子顯示屏大量生產的決定點,如果以工業(yè)制程6個標準差(6σ)來看的話,LEDinside認為巨量轉移制程的良率須達到4個標準差等級(4σ),才有機會商品化。但這樣的程度下,檢測成本以及缺陷修復的成本仍然相當高,因此,期待要做出成熟的商品化LED顯示屏產品,并達到具有市場競爭力的量產成本的話,相信OLED顯示屏的巨量轉移良率至少要達到5個標準差(5σ)以上。

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