不明覺厲!揭開Micro-LED的神秘外�。最近因為蘋果會采用AMOLED�,讓OLED概念火了一�。而被認為OLED顯示的下一代Micro-LED似乎也不再低�,于臺灣固態照明國際研討會上爭光奪彩。相比OLED,Micro-LED技術對很多人來說還是比較陌生的,但是關注越來越�。今天小編就Micro-LED概念、優劣勢、當前現狀及技術瓶頸來解說�,有什么不妥當的地方歡迎大家討論留言�
Micro-LED是什�?
Micro LED技�,即LED微縮化和矩陣化技�。指的是在一個芯片上集成的高密度微小尺寸的LED陣列,如LED顯示屏每一個像素可定址、單獨驅動點亮,可看成是戶外LED顯示屏的微縮版,將像素點距離從毫米級降低至微米級�
而Micro LED display,則是底層用正常的CMOS集成電路制造工藝制成LED顯示驅動電路,然后再用MOCVD機在集成電路上制作LED陣列,從而實現了微型顯示�,也就是所說的LED顯示屏的縮小��
LuxVue有源矩陣Micro LED display申請的專� (圖片來源:LuxVue )
凸顯的優�
Micro LED優點表現的很明顯,它繼承了無機LED的高效率、高亮度、高可靠度及反應時間快等特點,并且具自發光無需背光源的特性,更具節�、機構簡�、體積小、薄型等優勢�
除此之外,Micro LED還有一大特性就是解析度超高。因為超微小,表現的解析度特別高;據說,如若蘋果iPhone 6S采用micro LED,解析度可輕松達1500ppi以上,比原來的Retina顯示�400PPi要高�3.75�
而相比OLED,其色彩更容易準確的調試,有更長的發光壽命和更高的亮度以及具有較佳的材料穩定�、壽命長、無影像烙印等優�。故為OLED之后另一具輕薄及省電優勢的顯示技術,其與OLED共通性在于亦需以TFT背板驅動,所以TFT技術等級為IGZO、LTPS、Oxide�
基于微LED顯示屏的量子點全色發光的處理流程 (圖片來源:OSA Publishing)
存在的劣�
1、成本及大面積應用的劣勢。依賴于單晶硅襯底做驅動電路,并且從此前蘋果公布的專利上來看,有著從藍寶石襯底轉移LED到硅襯底上的步驟,也就意味著制作一塊屏幕至少需要兩套襯底和互相獨立的工�。這會導致成本的上升,尤其是較大面積應用時,會面臨良率和成本會有巨大的挑戰�(對于單晶硅襯�,一兩寸已經是很大的面積了,參照全幅和更大的中畫幅CMOS感應器產品的價格)當然從技術角度來說LuxVue將驅動電路襯底轉換為石英或者玻璃來降低大面積應用成本是可行�,但這也需要時間。相比于AMOLED成熟的LTPS+OLED方案,成本沒有優��
圖片來源:LuxVue
2、發光效率優勢被PHOLED威脅甚至反超。磷光OLED(Phosphorescent OLED,PHOLED)效率的提升有目共�,UDC公司的紅綠PHOLED材料也都已經在三星Galaxy S4及后繼機型的面板上開始商用,面板功耗已經和高PPI的TFT-LCD打平或略有優�。一旦藍光PHOLED材料的壽命問題解決并商用,無機LED在效率上也將占不到便��
3、亮度和壽命被QLED威脅。QLED研究現在很熱,從QD Vision公司提供的數據來看無論效率和壽命都非常有前景,而從事這塊研究的大公司也很�。當然QLED也是OLED的強力競爭對��
4、難以做成卷曲和柔性顯�。OLED和QLED的柔性顯示前景很�,也已經有不少的Prototype展示,但對于LuxVue來說做成卷曲和柔性都顯得比較困難。如果要制造iWatch之類的產�,屏幕沒有一定的曲率是比較不符合審美��
現狀
說起micro LED的發展現狀,正如Nouvoyance現任CEO也是三星OLED面板中P排列像素創始人Candice Brown-Elliott所說,在蘋果收購LuxVue之前只有很少人知道和從事該領域,而現在已經有很多人開始討論這項技��
而兩位Micro-LED技術的專家在去年也曾表�,該技術水平還很難應用生產各種實用的屏幕面�,近期不大可能在iPhone、iPad或者iMac產品中看到這項屏幕技術。但對于較小的顯示屏,Micro-LED仍是一個可行的選擇,像Apple Watch等小型屏的應用�
VerLASE的MicroLED陣在近眼顯示�(NED)上的應用 (圖片來源:VerLASE)
其實自LuxVue被蘋果收入之�,有看到VerLASE公司宣布獲取突破性的色彩轉換技術專�,這種技術能夠讓全彩MicroLED陣列適用于近眼顯示器,之后一直沒有相關報�。最�,LEDinside從最近臺灣固態照明研討會得到消息,Leti、德州大�(Texas Tech University)和PlayNitride皆在研討會上展現自己的micro LED研發成果�
Leti推出了iLED matrix,其藍光EQE 9.5%,亮度可�107 Cd/m2;綠光EQE 5.9%,亮度可�108 Cd/m2,采用量子點實現全彩顯示,Pitch只有10 um,未來目標做�1 um。Leti近程計劃從smart lighting切入,中�2-3年進入HUD和HMD市場,搶搭VR/AR�,遠程目標是10年內切入大尺寸display應用�
而臺灣Play Nitride公布的同樣以氮化鎵為基礎的PixeLEDTM display技�,公司目前透過移轉技術轉移至面板,轉移良率可�99%!
由此可見,Micro LED技術已經有很多企業在跟進,發展速度也在加快。但就蘋果本身來�,該技術屬蘋果實驗室階段技術,且蘋果本身也押寶了許多新興產�,故未來是否導入量產仍有待觀��
發展的瓶�
其實Micro LED的核心技術是納米級LED的轉�,而不是制作LED這個技術本�。由于晶格匹配的原因,LED微器件必須先在藍寶石類的基板上通過分子束外延的生長出來。而做成顯示器,必須要把LED發光微器件轉移到玻璃基板�。由于制作LED微器件的藍寶石基板尺寸基本上就是硅晶元的尺寸,而制作顯示器則是尺寸大得多的玻璃基板,因此必然需要進行多次轉運�
對于微器件的多次轉運技術難度都是特別高,而用在追求高精度顯示器的產品上難度就更大。通過此前蘋果收購Luxvue后公布的獲取專利名單也以看出,大多都是采用電學方式完成轉運過�,所以說這才是Luxvue的關鍵核心技�
臺灣錼創執行長李允立近日也表示:“Micro LED成功關鍵有二:一是蘋�、三星這些品牌廠的意愿;二是晶片搬動技�,一次搬運數百萬顆超小LED晶片,有門檻要克服�”
其實,Micro LED還面臨第三個問�,即全彩�、良率、發光波長一致性問題。單色Micro LED陣列通過倒裝結構封裝和驅動IC貼合就可以實�,但RGB陣列需要分次轉貼紅、藍、綠三色的晶粒,需要嵌入幾十萬顆LED晶粒,對于LED晶粒光效、波長的一致�、良率要求更�,同時分bin的成本支出也是阻礙量產的技術瓶��
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