Micro LED你了解多少？

 現(xiàn)今大眾消費(fèi)級(jí)顯示設(shè)備市場(chǎng)中，各種顯示技術(shù)早已斗得不亦樂乎，無(wú)論是產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)、顯示技術(shù)與成本壓制都早已非常成熟的LCD液晶電視機(jī)，或是產(chǎn)能與良率大幅度提升且價(jià)格開始下降的OLED電視機(jī)，皆紛紛迅速占領(lǐng)各個(gè)價(jià)格區(qū)間，各種數(shù)不清的新品也讓消費(fèi)者目不暇接，而且還有剛剛從幕后反串而起的QLED量子點(diǎn)電視機(jī)。同時(shí)，乘自激光光源技術(shù)爆發(fā)的投影領(lǐng)域，無(wú)論是老牌勁旅或是新晉品牌，都紛紛推出自家的激光電視與傳統(tǒng)長(zhǎng)焦投影機(jī)型。

現(xiàn)在的話不禁拋出了一個(gè)問(wèn)題：Micro LED到底是以終結(jié)者的姿態(tài)到來(lái)，還是僅作為攪局者的身份就匆匆加入戰(zhàn)局?

什么是Micro LED

微發(fā)光二極體顯示器(Micro LED Display)為新一代的顯示技術(shù)，其可將LED結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行薄膜化、微小化、陣列化，使其體積大約為常用LED大小的1%，其中每一個(gè)像素點(diǎn)都可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)發(fā)光，像素點(diǎn)的距離由原先的毫米級(jí)降低到微米級(jí)，以達(dá)到超高分辨率，理論上能夠適應(yīng)各種尺寸屏幕的技術(shù)。Micro LED制備工藝結(jié)合了MOEMS技術(shù)和LED液晶面板制備工藝，具有重復(fù)性好，一致性好等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超高分辨率(1500ppi以上)，且發(fā)光壽命長(zhǎng)，材料穩(wěn)定性好，可以避免OLED器件的殘影現(xiàn)象，

Micro LED的優(yōu)勢(shì)

Micro LED會(huì)被看好，只因其具備其他顯示技術(shù)更優(yōu)越的特性。其無(wú)需背光源、能夠自發(fā)光的特性，與OLED相似，但相比OLED，Micro-LED色彩更容易去準(zhǔn)確調(diào)試，有更長(zhǎng)的發(fā)光壽命和更高的亮度。Micro LED優(yōu)點(diǎn)還包括低功耗、高亮度、超高分辨率與色彩飽和度、反應(yīng)速度快、超省電、壽命較長(zhǎng)、效率較高等，其功率消耗量約為L(zhǎng)CD的10%、OLED的50%。而與同樣是自發(fā)光顯示的OLED相較之下，亮度比其高30倍，且分辨率可達(dá)1500PPI(像素密度)。Micro-LED微米等級(jí)的間距，每一點(diǎn)畫素(pixel)都能定址控制及單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)發(fā)光。比起其他LED，發(fā)光效率上，目前Micro LED最高，且還有大幅提升空間，在發(fā)光能量密度上，也是Micro LED最高，且還有提升空間。

在壽命這一點(diǎn)上，由于Micro LED使用無(wú)機(jī)材料，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，幾乎無(wú)光耗，它的使用壽命非常長(zhǎng)，這一點(diǎn)是OLED無(wú)法相比的。OLED作為有機(jī)材料、有機(jī)物質(zhì)，有其固有缺陷便是壽命和穩(wěn)定性，難以媲美無(wú)機(jī)材料的QLED和Micro LED;Micro LED具備奈秒(Nano Second)等級(jí)的高速響應(yīng)特性，使Micro LED適合做 3D顯示，更能高速調(diào)變、承載訊號(hào);在環(huán)境光較強(qiáng)烈，導(dǎo)致使顯示器上的影像泛白、辨識(shí)度變差的問(wèn)題，Micro LED高亮度的顯示技術(shù)可以輕松解決這個(gè)問(wèn)題，使其應(yīng)用的范疇更加寬廣。Micro LED作為可能成為下一代顯示技術(shù)的新應(yīng)用，已經(jīng)吸引了各大國(guó)際巨頭的注意，目前參與Micro LED的相關(guān)廠商及機(jī)構(gòu)達(dá)近百家，現(xiàn)在Micro LED已經(jīng)在索尼手上率先實(shí)現(xiàn)商用，未來(lái)發(fā)展步伐將會(huì)進(jìn)一步加快。

Micro LED的成本降低空間很大。目前投影技術(shù)以數(shù)字光處理(Digital Light Processing， DLP)、反射式硅基板液晶顯示(LiquidCrystal on Silicon)、微機(jī)電系統(tǒng)掃描(MEMS Scanning)三種技術(shù)為主，但這三種技術(shù)都須使用外加光源，使得模組體積不易進(jìn)一步縮小，成本也較高。相較之下，采用自發(fā)光的Micro LED微顯示器，不須外加光源，光學(xué)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，因此在模組體積的微型化及成本降低上具有明顯優(yōu)勢(shì)。

大尺寸目前只有SONY

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)能力來(lái)看，Micro-LED有兩大應(yīng)用方向，一個(gè)是可移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)，以蘋果公司為代表，據(jù)傳蘋果有望在2018年推出Micro LED穿戴設(shè)備。另一個(gè)是超大尺寸顯示器市場(chǎng)，以SONY為代表，今年，索尼在ISE展會(huì)上展示的Micro LED(CLEDIS)在分辨率、亮度、對(duì)比度都具有優(yōu)異的表現(xiàn)。SONY在ISE 2017上展示最新的CLEDIS“黑彩晶”顯示屏，具有超精細(xì)畫質(zhì)，可以組合任意數(shù)量的顯示器單元，根據(jù)用途和環(huán)境的需求，自由設(shè)定屏幕的大小和長(zhǎng)寬比。CLEDIS的微型LED發(fā)光體只有傳統(tǒng)LED大小的1/100，因此可達(dá)99%純黑顯示效果，實(shí)現(xiàn)1,000,000:1超高對(duì)比度，顯示非常純正的黑色，在色彩純度、使用壽命等各方面的表現(xiàn)均非常優(yōu)秀，以及120fps的高幀率，最新的CLEDIS更支持HDR。

Micro LED的高分辨率投影可期待

2009年，香港科技大學(xué)Z. J.Liu所在團(tuán)隊(duì)利用UV Micro LED陣列激發(fā)紅綠藍(lán)三色熒光粉，得到了全彩色的微LED顯示芯片。在2010年，Z. J. Liu團(tuán)隊(duì)又分別利用紅綠藍(lán)三種LED外延片制備出360 PPI的微LED顯示芯片，并把三個(gè)芯片集成在一起實(shí)現(xiàn)了世界上首個(gè)去背光源化的全彩色微LED投影機(jī)。隨后，Z. J. Liu所在的香港科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)與中山大學(xué)團(tuán)隊(duì)合力將微LED顯示的分辨率提高到1700 PPI，像素點(diǎn)距縮小到12微米，采用無(wú)源選址方式加倒裝焊封裝技術(shù)，與此同時(shí)他們還成功制備出分辨率為846 PPI的WQVGA 有源選址微LED顯示芯片，并在該芯片中集成了光通訊功能。

Micro-LED的發(fā)展瓶頸

Micro LED的商業(yè)化量產(chǎn)，還有長(zhǎng)的路要走，目前面臨的主要技術(shù)難題在于巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)(Mass Transfer)。與LED液晶面板的制備方法類似，Micro LED可以在藍(lán)寶石襯底上以蝕刻方式制作，但難點(diǎn)在于Micro LED 制備需將傳統(tǒng)LED陣列化、微縮化后定址巨量轉(zhuǎn)移到電路基板上，形成超小間距LED，以實(shí)現(xiàn)高像素、高解析率。整個(gè)制程對(duì)轉(zhuǎn)移過(guò)程要求極高，良率需達(dá)99.9999%，精度需控制在正負(fù)0.5μm內(nèi)，難度極高。目前轉(zhuǎn)移相關(guān)技術(shù)有范德華力、靜電吸附、相變化轉(zhuǎn)移、激光燒蝕四種，但相關(guān)工藝仍未成熟。此外，根據(jù)LED inside估算，目前Micro LED顯示技術(shù)上帶來(lái)的制造成本仍高達(dá)現(xiàn)有顯示產(chǎn)品的3-4倍，因而面板廠商正積極透過(guò)增加產(chǎn)品附加價(jià)值，以及改善芯片、轉(zhuǎn)移技術(shù)良率以達(dá)到成本下降目標(biāo)，估計(jì)若要取代現(xiàn)有LCD 產(chǎn)品還需3-5年的時(shí)間。Micro LED受制于產(chǎn)能和成本，完成商品化還需不少時(shí)間。