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Écrans LED créatifs et personnalisés Les micro-LED sont souvent considérées comme la « solution ultime » pour les écrans nouvelle génération. Mais elles se trouvent aujourd'hui confrontées à un dilemme de conditionnement. Alors que l'industrie s'oriente vers une densité de pixels plus élevée et des coûts plus faibles, le conditionnement COB traditionnel atteint ses limites. Pour accélérer la commercialisation des micro-LED, l'industrie a besoin d'une nouvelle solution.
Deux voies émergentes : MiP et substrat en verre
Dans ce contexte, deux technologies d'encapsulation prometteuses ont émergé : le MiP et le substrat en verre. Chacune offre des avantages uniques. Mais laquelle permet véritablement d'exploiter pleinement le potentiel des Micro LED ? Laquelle offre un avantage concurrentiel à long terme ?
Emballage : le principal goulot d'étranglement
L'emballage est au cœur de la chaîne d'approvisionnement des micro-LED. Il relie la production des puces en amont aux panneaux d'affichage en aval. De plus, il influence tous les aspects de la chaîne, y compris les performances, les coûts et l'efficacité.
Les boîtiers COB permettent de monter les puces LED directement sur les circuits imprimés. Aucun module d'encapsulation traditionnel n'est nécessaire. Il en résulte une intégration accrue, une fiabilité améliorée et un raccordement sans faille. Depuis 2018, les murs de LED COB dominent le segment P1.2 et inférieur du marché des LED à pas fin.
Cependant, à mesure que le pas des pixels diminue et que la pression sur les coûts augmente, la LED COB commence à montrer ses limites.
Mini-puces, problèmes majeurs
Les leaders du secteur expriment leurs inquiétudes. Doitvision Kris souligne que la largeur des pistes des circuits imprimés limite la réduction de la taille des puces. Les puces plus petites sont moins chères, mais les circuits imprimés ne peuvent pas supporter le câblage fin nécessaire aux puces de 2 mil × 4 mil ou 2 mil × 6 mil. La plupart des circuits imprimés produits en série sont déjà proches de la limite de 60 µm.
Kris ajoute également que ce goulot d'étranglement de précision entraîne des coûts plus élevés, un faible rendement et une fiabilité moindre lorsque l'on pousse le COB vers des pas plus fins.
En termes simples, le packaging des LED COB ne peut pas répondre à la demande de pixels ultra-fins et à la production rentable de micro-LED. L'industrie est unanime : la prochaine avancée technologique nécessite de s'affranchir des contraintes des circuits imprimés.
Découvrez les technologies MiP et les substrats en verre
Pour surmonter ces limites, le MiP et le substrat en verre sont désormais à l’honneur comme les alternatives les plus prometteuses.
| Aspect | MiP (Micro LED dans un boîtier) | Substrat en verre |
|---|---|---|
| Maturité technologique | Relativement mature ; déjà en usage commercial | Encore en développement ; commercialisation à un stade précoce |
| Processus d'emballage | « Emballer d'abord, assembler ensuite » ; dispositifs MiP montés sur PCB | Transfert direct de la puce sur un substrat en verre avec pilotes intégrés |
| Taux de rendement | Élevé ; prend en charge le pré-test et le tri des puces | Plus bas ; le transfert de masse est toujours confronté à des problèmes de rendement |
| Capacité de pas de pixel | Convient pour ≥P0.4 | Capable d'un pas ultra-fin |
| Préparation commerciale (2025) | Les produits 4K sont déjà produits en série | Disponibilité limitée des produits ; coût élevé |
| La structure des coûts | Nomenclature actuelle plus élevée ; barrière d'entrée plus basse | Potentiellement une BOM plus faible à long terme |
| Compatibilité de la chaîne d'approvisionnement | Compatible avec l'infrastructure COB et PCB existante | Chaîne d'approvisionnement immature ; coût initial de R&D plus élevé |
| Focus sur les applications | Grands écrans, usage commercial (par exemple, salles de conférence) | Écrans haute résolution et haute précision (par exemple, appareils portables) |
| Perspectives à court terme (3 à 5 ans) | Dominant sur le marché | Limité par des problèmes de coût et de rendement |
| Potentiel à long terme | Peut être confronté à des limitations de mise à l'échelle en raison de la base PCB | Forte compétitivité si rendement et offre s'améliorent |
| Compatibilité hybride | Peut être combiné avec un substrat en verre pour des avantages mixtes | Peut servir de plate-forme pour des solutions MiP hybrides |
| Avantage clé | Rendement élevé, intégration facile, mise sur le marché rapide | Évolutivité, planéité, potentiel de haute résolution |
| Adoption actuelle par l'industrie | Largement adopté par les principaux fabricants de LED et marques d'affichage | Soutenu par les géants des panels (BOE, CSOT, Tianma) et les acteurs émergents |
MiP prend la tête de la commercialisation
Le MiP consiste à conditionner d'abord les puces Micro LED dans de petits composants, puis à les monter sur un circuit imprimé. On peut dire que c'est le principe du « packaging d'abord, assemblage ensuite ». Cela permet d'utiliser des puces LED beaucoup plus petites, car le composant MiP final est plus grand et plus facile à manipuler (environ 185 μm × 240 μm pour le format 0202).
Cette approche permet de tester et de trier avant le montage, améliorant ainsi considérablement le rendement et contournant les limites des PCB. Par conséquent, le MiP est désormais considéré comme l'option commerciale la plus viable à court terme.
En 2024, MiP a atteint 4 % de part de marché sur le marché chinois des écrans LED à vision directe Micro LED. Selon RUNTO Technology, cette part pourrait atteindre 35 % d'ici 2028. Pour les P0.7 et moins, MiP devrait dominer.
Autre avantage majeur : MiP fonctionne avec les lignes de production COB et l'infrastructure PCB existantes. Les fabricants d'écrans LED n'ont pas besoin d'investir massivement dans de nouveaux équipements. Cela réduit les obstacles à l'adoption et accélère la commercialisation.
Depuis 2024, les principaux fournisseurs de la chaîne de valeur se sont lancés dans cette aventure. Les fabricants de puces comme San'an, Aimop, HC SemiTek, Nationstar et Kinglight sont tous présents. Du côté des fabricants d'écrans LED, on retrouve notamment Leyard, LianTronics, Unilumin et Doitvision . Ce dernier a d'ailleurs lancé en 2025 des écrans Micro LED 4K basés sur la technologie MiP, témoignant ainsi de progrès significatifs.
Si les prix des appareils MiP peuvent chuter au niveau des Mini LED, la commercialisation s’accélérera encore plus vite.
Substrat en verre : un pari à long terme
Le MiP est gagnant à court terme. Mais de nombreux acteurs du secteur estiment que le substrat en verre recèle un réel potentiel à long terme.
Kris explique : « Le packaging en verre élimine les étapes intermédiaires. Il transfère les puces Micro LED directement sur un substrat en verre avec pilotes intégrés. Cela pourrait permettre de réduire les coûts et d'augmenter la densité de pixels. » De plus, le MiP peut gérer des pas de pixel jusqu'à environ P0.4. Mais les substrats en verre peuvent aller encore plus loin. Ils sont plus évolutifs et conviennent aussi bien aux écrans à pas fin standard qu'aux écrans à pas ultra-fin (inférieurs à P0.4).
Au-delà du grand écran
Les cas d'utilisation diffèrent également. Le MiP cible actuellement les grands écrans professionnels. Les substrats en verre, quant à eux, peuvent s'ouvrir à de nouveaux horizons. Ils sont idéaux pour les objets connectés, comme les montres connectées, où la précision des pixels est essentielle. Cela ouvre la voie aux micro-LED dans l'électronique grand public.
Le développement de substrats en verre est soutenu par deux principaux groupes. Le premier, composé de géants de l'affichage comme Tianma, BOE, TCL CSOT et SeeYa, promeut les substrats en verre TFT à matrice active (AM). Cette approche permet une très haute résolution. Le second, mené par Leyard, promeut le verre TGV à matrice passive (PM), destiné aux grands écrans LED haute fiabilité.
Les deux chemins se heurtent à des obstacles communs
Malgré leurs promesses, les technologies MiP et substrats en verre en sont encore à leurs débuts. Les rendements et les coûts de production n'ont pas encore atteint le seuil de commercialisation.
Kris admet : « Si les substrats en verre offrent une excellente planéité et une faible dilatation thermique, ce qui contribue à améliorer le rendement du transfert de masse, ils restent inférieurs au MiP en termes de rendement. Le MiP permet de prétester et de présélectionner les puces, garantissant ainsi une fiabilité extrêmement élevée. En revanche, toute augmentation du nombre d'unités défectueuses sur les substrats en verre augmente les coûts d'inspection et de réparation. »
Il ajoute que la chaîne d'approvisionnement en verre n'est pas encore mature. La disponibilité limitée des matériaux et les dépenses élevées en R&D font actuellement grimper le coût total des micro-LED.
En conséquence, la plupart des acteurs du secteur s’accordent à dire que le MiP restera la technologie d’emballage dominante pour les 3 à 5 prochaines années, en particulier dans les applications commerciales telles que les écrans de salle de réunion et les grands murs LED.
Substrat en verre : toujours un pari à long terme
Cependant, personne ne remet en question le potentiel à long terme des substrats en verre.
« À long terme », explique Kris, « les substrats en verre offrent des coûts de nomenclature nettement inférieurs à ceux des circuits imprimés. Une fois les défis de rendement et de chaîne d'approvisionnement résolus, le verre pourrait changer la donne. »
Kris souligne également que les substrats en verre peuvent prendre en charge même des puces Micro LED à moindre coût, leur conférant ainsi un avantage considérable en termes de compétitivité à long terme.
La possibilité 1 + 1 > 2
Il est intéressant de noter que les technologies MiP et les substrats en verre ne sont peut-être pas rivales, mais alliées.
Kris pense que les deux peuvent être complémentaires. Le packaging à base de verre n'étant pas encore totalement mature, des approches hybrides comme verre + Mini LED ou verre + MiP pourraient apporter de la valeur à court terme, notamment cette dernière.
En fait, des signes de cette approche hybride apparaissent déjà. Certains fabricants ont développé un dispositif MiP0101 utilisant des puces de 15 μm × 25 μm, visant à exploiter les opportunités offertes par l'électronique grand public.
« Cette combinaison réunit le meilleur des deux mondes », explique-t-il. « On obtient la planéité et la capacité de conduction des substrats en verre, ainsi que le rendement élevé et l'uniformité des couleurs du MiP. On pourrait vraiment créer un effet 1 + 1 > 2. »
Conclusion
Alors, quel est le meilleur packaging pour les Micro LED ? La réponse n'est peut-être pas l'une ou l'autre.
À court terme, MiP est clairement leader, grâce à sa chaîne d'approvisionnement mature et à son rendement maîtrisable. Mais à long terme, si la technologie des substrats en verre surmonte ses goulots d'étranglement actuels, elle pourrait briller sur les marchés des ultra-fins et de la haute résolution.
Et entre-temps, des solutions hybrides comme le verre + MiP pourraient offrir à l’industrie une voie de transition précieuse.
Quelle que soit la voie d’emballage choisie, l’objectif principal reste le même : permettre une production de masse évolutive et réduire les coûts.
Grâce aux avancées constantes dans les domaines du MiP, des substrats en verre et des solutions hybrides, la technologie Micro LED est prête à dépasser ses débuts de niche. À l'avenir, elle évoluera progressivement vers des applications grand public. Les consommateurs bénéficieront de produits d'affichage plus abordables, plus évolutifs et plus percutants que jamais.