自從iPhone 7發(fā)布后,,iPhone 8的各種消息蜂擁而來(lái),而關(guān)于屏幕方面大多數(shù)新聞都報(bào)道新一代iPhone將使用OLED屏,,從而讓OLED又火了一把,,而被認(rèn)為OLED顯示的下一代Micro-LED似乎也不再低調(diào),于臺(tái)灣固態(tài)照明國(guó)際研討會(huì)上爭(zhēng)光奪彩,。相比OLED,,Micro-LED技術(shù)對(duì)很多人來(lái)說(shuō)還是比較陌生的,但是關(guān)注卻越來(lái)越高,。
Micro LED這個(gè)詞出現(xiàn)的很早,,早在2000年Cree就申請(qǐng)了名為「Micro-ledarrays withenhanced light extracTIon」的專利,隨后相關(guān)論文發(fā)表也很多,,但Micro LED還只是純粹的學(xué)術(shù)研究,。LED廠、面板廠也秘密研發(fā)多年,,但仍未真正地走向商業(yè)化,。
Micro-LED是什么?
MicroLED技術(shù),即LED微縮化和矩陣化技術(shù),。指的是在一個(gè)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(gè)像素可定址、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮,,可看成是戶外LED顯示屏的微縮版,,將像素點(diǎn)距離從毫米級(jí)降低至微米級(jí)。
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(qū)動(dòng)電路,,然后再用MOCVD機(jī)在集成電路上制作LED陣列,從而實(shí)現(xiàn)了微型顯示屏,,也就是所說(shuō)的LED顯示屏的縮小版,。
凸顯的優(yōu)勢(shì)
Micro LED優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)的很明顯,,它繼承了無(wú)機(jī)LED的高效率、高亮度,、高可靠度及反應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn),,并且具自發(fā)光無(wú)需背光源的特性,更具節(jié)能,、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)易,、體積小、薄型等優(yōu)勢(shì),。
除此之外,,Micro LED還有一大特性就是解析度超高。因?yàn)槌⑿?,表現(xiàn)的解析度特別高;據(jù)說(shuō),,如若蘋果iPhone 6S采用micro LED,解析度可輕松達(dá)1500ppi以上,,比原來(lái)的ReTIna顯示的400PPi要高出3.75倍
而相比OLED,,其色彩更容易準(zhǔn)確的調(diào)試,有更長(zhǎng)的發(fā)光壽命和更高的亮度以及具有較佳的材料穩(wěn)定性,、壽命長(zhǎng),、無(wú)影像烙印等優(yōu)點(diǎn)。故為OLED之后另一具輕薄及省電優(yōu)勢(shì)的顯示技術(shù),,其與OLED共通性在于亦需以TFT背板驅(qū)動(dòng),,所以TFT技術(shù)等級(jí)為IGZO、LTPS,、Oxide,。
存在的劣勢(shì)
1、成本及大面積應(yīng)用的劣勢(shì),。依賴于單晶硅襯底做驅(qū)動(dòng)電路,,并且從此前蘋果公布的專利上來(lái)看,有著從藍(lán)寶石襯底轉(zhuǎn)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(dú)立的工藝,。這會(huì)導(dǎo)致成本的上升,尤其是較大面積應(yīng)用時(shí),,會(huì)面臨良率和成本會(huì)有巨大的挑戰(zhàn),。(對(duì)于單晶硅襯底,一兩寸已經(jīng)是很大的面積了,,參照全幅和更大的中畫幅CMOS感應(yīng)器產(chǎn)品的價(jià)格)當(dāng)然從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)LuxVue將驅(qū)動(dòng)電路襯底轉(zhuǎn)換為石英或者玻璃來(lái)降低大面積應(yīng)用成本是可行的,,但這也需要時(shí)間。相比于AMOLED成熟的LTPS+OLED方案,,成本沒(méi)有優(yōu)勢(shì),。
2,、發(fā)光效率優(yōu)勢(shì)被PHOLED威脅甚至反超。磷光OLED(Phosphorescent OLED,,PHO LED)效率的提升有目共睹,,UDC公司的紅綠PHOLED材料也都已經(jīng)在三星GalaxyS4及后繼機(jī)型的面板上開(kāi)始商用,面板功耗已經(jīng)和高PPI的TFT-LCD打平或略有優(yōu)勢(shì),。一旦藍(lán)光PHOLED材料的壽命問(wèn)題解決并商用,,無(wú)機(jī)LED在效率上也將占不到便宜,。
3,、亮度和壽命被QLED威脅。QLED研究現(xiàn)在很熱,,從QD Vision公司提供的數(shù)據(jù)來(lái)看無(wú)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多。當(dāng)然QLED也是OLED的強(qiáng)力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,。
4,、難以做成卷曲和柔性顯示。OLED和QLED的柔性顯示前景很好,,也已經(jīng)有不少的Prototype展示,,但對(duì)于LuxVue來(lái)說(shuō)做成卷曲和柔性都顯得比較困難。如果要制造iWatch之類的產(chǎn)品,,屏幕沒(méi)有一定的曲率是比較不符合審美的,。
現(xiàn)狀
說(shuō)起microLED的發(fā)展現(xiàn)狀,正如Nouvoyance現(xiàn)任CEO也是三星OLED面板中P排列像素創(chuàng)始人Candice Brown-Elliott所說(shuō),,在蘋果收購(gòu)LuxVue之前只有很少人知道和從事該領(lǐng)域,,而現(xiàn)在已經(jīng)有很多人開(kāi)始討論這項(xiàng)技術(shù)。
而兩位Micro-LED技術(shù)的專家在去年也曾表示,,該技術(shù)水平還很難應(yīng)用生產(chǎn)各種實(shí)用的屏幕面板,,近期不大可能在iPhone、iPad或者iMac產(chǎn)品中看到這項(xiàng)屏幕技術(shù),。但對(duì)于較小的顯示屏,,Micro-LED仍是一個(gè)可行的選擇,像AppleWatch等小型屏的應(yīng)用,。
其實(shí)自LuxVue被蘋果收入之后,,有看到VerLASE公司宣布獲取突破性的色彩轉(zhuǎn)換技術(shù)專利,這種技術(shù)能夠讓全彩Micro LED陣列適用于近眼顯示器,,之后一直沒(méi)有相關(guān)報(bào)道,。最近,小編從最近臺(tái)灣固態(tài)照明研討會(huì)得到消息,,LeTI,、德州大學(xué)(Texas Tech University)和Play Nitride皆在研討會(huì)上展現(xiàn)自己的micro LED研發(fā)成果,。
LeTI推出了iLED matrix,其藍(lán)光EQE9.5%,,亮度可達(dá)107Cd/m2;綠光EQE5.9%,,亮度可達(dá)108Cd/m2,采用量子點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全彩顯示,,Pitch只有10um,,未來(lái)目標(biāo)做到1um。Leti近程計(jì)劃從smart lighting切入,,中程2-3年進(jìn)入HUD和HMD市場(chǎng),,搶搭VR/AR熱,遠(yuǎn)程目標(biāo)是10年內(nèi)切入大尺寸display應(yīng)用,。
而臺(tái)灣Play Nitride公布的同樣以氮化鎵為基礎(chǔ)的Pixe LED TMdisplay技術(shù),,公司目前透過(guò)移轉(zhuǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)移至面板,轉(zhuǎn)移良率可達(dá)99%!
由此可見(jiàn),,Micro LED技術(shù)已經(jīng)有很多企業(yè)在跟進(jìn),,發(fā)展速度也在加快。但就蘋果本身來(lái)看,,該技術(shù)屬蘋果實(shí)驗(yàn)室階段技術(shù),,且蘋果本身也押寶了許多新興產(chǎn)業(yè),故未來(lái)是否導(dǎo)入量產(chǎn)仍有待觀察,。
發(fā)展的瓶頸
其實(shí)Micro LED的核心技術(shù)是納米級(jí)LED的轉(zhuǎn)運(yùn),,而不是制作LED這個(gè)技術(shù)本身。由于晶格匹配的原因,,LED微器件必須先在藍(lán)寶石類的基板上通過(guò)分子束外延的生長(zhǎng)出來(lái),。而做成顯示器,必須要把LED發(fā)光微器件轉(zhuǎn)移到玻璃基板上,。由于制作LED微器件的藍(lán)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(jìn)行多次轉(zhuǎn)運(yùn),。
對(duì)于微器件的多次轉(zhuǎn)運(yùn)技術(shù)難度都是特別高,,而用在追求高精度顯示器的產(chǎn)品上難度就更大。通過(guò)此前蘋果收購(gòu)Luxvue后公布的獲取專利名單也以看出,,大多都是采用電學(xué)方式完成轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,,所以說(shuō)這才是Luxvue的關(guān)鍵核心技術(shù)
臺(tái)灣錼創(chuàng)執(zhí)行長(zhǎng)李允立近日也表示:“Micro LED成功關(guān)鍵有二:一是蘋果、三星這些品牌廠的意愿;二是晶片搬動(dòng)技術(shù),,一次搬運(yùn)數(shù)百萬(wàn)顆超小LED晶片,,有門檻要克服?!?/p>
其實(shí),,Micro LED還面臨第三個(gè)問(wèn)題,,即全彩化、良率,、發(fā)光波長(zhǎng)一致性問(wèn)題,。單色Micro LED陣列通過(guò)倒裝結(jié)構(gòu)封裝和驅(qū)動(dòng)IC貼合就可以實(shí)現(xiàn),但RGB陣列需要分次轉(zhuǎn)貼紅,、藍(lán),、綠三色的晶粒,需要嵌入幾十萬(wàn)顆LED晶粒,,對(duì)于LED晶粒光效,、波長(zhǎng)的一致性、良率要求更高,,同時(shí)分bin的成本支出也是阻礙量產(chǎn)的技術(shù)瓶頸,。
他們這樣看
Micro LED用于穿戴式裝置的技術(shù)障礙較低,可能作為實(shí)驗(yàn)性產(chǎn)品快速推出市場(chǎng),,但其市場(chǎng)規(guī)模比起電視、手機(jī)相對(duì)較小,,所以對(duì)于日亞化而言屬于最后市場(chǎng),,目前會(huì)聚焦發(fā)展的應(yīng)用依序?yàn)轱@示屏幕、筆電,、手機(jī)等,。
——日亞化第二部門技術(shù)長(zhǎng)坂本考史
由于Micro LED體積很小,晶電的磊晶,、晶粒制程上要配合移轉(zhuǎn)設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)用等廠共同開(kāi)發(fā),。在磊晶和晶粒的制程,Micro LED成功幾率高,,至于明年能否量產(chǎn)出貨,,則還要很努力。Micro LED需要有很好的技術(shù),、專利能力,,且要結(jié)合材料、設(shè)備,、系統(tǒng)廠共同開(kāi)發(fā),,進(jìn)入門檻高,尤其有紅色LED,。晶電在殺手級(jí)應(yīng)用上已具有優(yōu)勢(shì),。
——晶電發(fā)言人張世賢
Micro LED是一項(xiàng)新技術(shù)、新應(yīng)用,,有機(jī)會(huì)增加LED的使用量,,這也是隆達(dá)布局新應(yīng)用的方向之一,。目前已有不少公司都在布局,進(jìn)度不一,。至于何時(shí)可商業(yè)化量產(chǎn),,他認(rèn)為,投入初期良率差,,更多人投入后良率提升的學(xué)習(xí)曲線,,不能省略。技術(shù)總是一代又一代推陳出新,,隆達(dá)做好準(zhǔn)備,。
——隆達(dá)董事長(zhǎng)蘇峯正