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Micro LED 将成LED显示技术的翻身仗?

http://www.ledp.hc360.com2017年06月21日10:06 来源:国金投行T|T

LED显示屏

    慧聪LED屏网报道    

  一、苹果今年将试生产microLED屏幕,明年或应用于iWatch

  本月初据日本媒体报道,苹果目前计划最早在2018年为其可穿戴设备换用microLED 屏。由于制造难度大,短期内microLED 屏幕仍然“不大可能”被应用在智能手机中。但苹果可能最早明年为可穿戴设备iWatch配置microLED 屏。而台湾初创公司PlayNitride 则将负责帮助苹果在今年试产microLED。

  那到底什么是microLED屏幕呢?它跟现在的LCD、OLED屏幕又有何区别和优势呢?microLED也被称为微发光二极管,其通过在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED 阵列来实现LED 的薄膜化、微小化和矩阵化。类似LED屏幕,其每个像素都能单独定址和驱动点亮。可以看成是户外小间距LED显示屏的迷你版,其将像素点距离从毫米级降低至微米级,体积则只有目前主流LED 大小的1%。由于Micro LED 自发光,光学系统简单,可以减少整体系统的体积、重量、成本,同时兼顾低功耗、快速反应、寿命更长、效率更高的优势,并具有高亮度和超高解析度的特点,其色彩饱和度接近OLED且没有色衰的问题。

  从现在的技术发展趋势而言,乐观估计,需要至少等到2018年才可以见到装有microLED屏幕的iWatch面世,而且预计microLED在低端iPhone上的应用也会有其想象空间。

  二、microLED显示技术的发展进程及背景介绍

  microLED最早起源于德国亚琛工业大学研究团队,其于1998年采用湿法腐蚀方法在AlGaInP LED 外延片上成功制作多个LED之后,开启了国际上对microLED 阵列的研究。

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图2. 2000年之后,microLED显示技术的发展历程

  索尼在2016年的InfoCommons和2017年CES展会上展示了其最新的CLEDIS屏幕,其采用超高密度LED显示技术,即microLED技术,其具备超高亮度、无缝拼接(其实CLEDIS显示屏幕由显示单元拼接完成)。目前主流的4K内容,以及未来8K甚至10K乃至更高的精细影像内容,都能够通过microLED面板驾驭。

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  图3. 索尼在2017 CES展会中展出的CLEDIS显示屏幕  

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图4. 索尼CLEDIS面板基本结构

  microLED技术是指在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED 整列,每一个像素可定址、单独由TFT驱动点亮,像素点距离在微米级;

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图5. microLED屏幕结构(奇美电子)

  目前对于Micro LED制程来说,现有的主要技术分为三大种类:芯片级焊接、外延级焊接和薄膜转移。

  芯片级焊接:直接将LED 切割成微米等级的单块结构(包含外延薄膜和基板),在通过SMT 或者COB 的方式将此单块结构的Micro LED 一颗颗键接与显示基板。

  外延级焊接:在LED 的外延薄膜蹭上用感应耦合等离子蚀刻,直接形成微米等级的Micro LED 外延薄膜结构,再将LED 晶圆(含外延层和基板)直接键接于驱动电路基板上,最后通过剥离基板的方式形成最终显示画素。

  薄膜转移:通过剥离LED 基板,以一暂时基板承载LED 外延薄膜层,再利用感应耦合等离子蚀刻,形成微米等级的Micro LED 外延薄膜结构;或者先利用感应耦合等离子离子蚀刻,形成微米等级的Micro LED 外延薄膜结构,通过剥离LED 基板,通过暂时基板承载LED 外延薄膜结构。

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  图6. 薄膜转移法工艺流程,LED基板剥离后形成外延薄膜层,通过暂时基板承载LED 外延薄膜结构(HSBC研究)

  

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表1. 不同制程的技术特性

  在Micro LED 的彩色化方向,目前主流的彩色化方案主要有三种,分别是RGB三色LED 法、UV/蓝光LED + 发光介质法、光学透镜合成法。

责任编辑:韩素云

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