《Micro-LED再次升温,它离我们究竟还有多远?》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: tengfei
  • 发布时间:2017-11-20
  • 最近传出Apple watch第三代要用Micro-LED和苹果台湾龙潭基地的曝光新闻,让Micro-LED关注度再次升温,行业内开始预测MicroLED产业化要提前到来,说OLED还没转身就被打个措手不及。今天小编就来跟大家分析一下目前我们应该怎么看Micro-LED的发展现状。

    尽管Micro-LED已经受全球大企业青睐,并开始大举进军,该技术在规格上也较LCD具有多重好处,甚至画质上可与OLED相媲美,但是现阶段该技术的发展并不是跟新闻炒作那般,而是困难重重。

    作为一个从事LED行业的老兵,今天关于Micro-LED从LED人的角度来看,它究竟离我们有多远?

    第一、倒装LED芯片自身路还未走好

    对于Micro-LED来说,更适合采用倒装LED,因为倒装LED不需要金属导线、可缩减LED芯片彼此间的间隙,所以更满足Micro-LED显示体积小,易制成微型化需求。

    但是目前主流的照明显示LED领域,倒装芯片还存在着工艺、良率、成本等瓶颈问题,在传统LED行业使用的比例都还处在一个市占率相对薄弱的阶段。当然倒装LED在LED行业的使用规模增长却是越来越大,参与的企业越来越大,只是时间早晚的事,但是从倒装LED到倒装MicroLED还有一段距离要走。

    第二、LED固晶良率控制难

    以目前已成熟的LED灯条制程为例,在制作一LED灯条尚有坏点等失败问题发生,何况是一片显示器上要嵌入数百万颗微型LED。而LCD与OLED已采批次作业,良率表现相对较佳。

    第三、LED规模化转移上

    未来MicroLED 显示困难处在于嵌入LED制程不易采大批量的作业方式,尤其是RGB 的3色LED较单色难度更高。但是未来随着LED黏着、印刷等技术方法的提升,则有利于Micro LED 显示导入量产化阶段。

    第四、全彩化

    目前Micro-LED彩色化实现的方法主要是RGB三色LED法、UV/蓝光LED+发光介质法和光学透镜合成法。

    RGB-LED全彩显示就是RGB三原色经过一定的配比合成实现彩色化,这是目前LED大屏幕所普遍采用的方法,而这个最有可能就是Sony的CLEDIS的方案。而被认为最佳的UV/蓝光LED+发光介质法,问题更多。

    首先LED上,如果采用UV LED,大家都知道目前UV LED的发光效率很低,产品的良率成本都是问题,所以在线君认为这个方案实现量产化周期更长,更不用说再加上量子点。

    所以比较看好基于蓝光的量子点方案,虽然目前量子点还处于一个初级阶段,但是目前参与量子点的企业投资越来越多,而且蓝光LED的技术已经很成熟,现在需要克服的就是如何做小。第三种光学透镜合成法,个人认为主要是在投影上的应用。

    除此之外,还有个色彩转换技术,个人对于Micro-LED微型显示通过对单色LED的色彩转换方法更值得可期,因为单色较RGB要容易得多了。

    第五、波长一致性、分bin成本问题

    单色Micro-LED阵列通过倒装结构封装和驱动IC贴合就可以实现,但RGB阵列需要分次转贴红、蓝、绿三色的晶粒,需要嵌入几十万颗LED晶粒,对于波长的一致性要求更高,同时分bin的成本支出也是阻碍量产的技术瓶颈。

    第六、电流拥挤、热堆积等问题

    Micro-LED(<50微米(μm))不同于一般尺寸(>100μm)LED的特性。一般尺寸LED几乎没有电流拥挤、热堆积等问题,且因晶格应力释放及较大出光表面而可能有较佳的效率等优势。但是较大表面积的Micro-LED可能因表面缺陷多而有较大的漏电路径,微小电极提高串联电阻值,都会影响发光效率。

    第七、成本高

    原因之一在于LED芯片封装,现有LED显示器一般要准备RGB各色LED芯片,然后把这些芯片整合在一个封装中,将形成的LED作为1个像素使用。因此需要分别制造RGB各色LED芯片,并将其安装在一个封装内,造成成本较高。

    而Sony方面没有透露这方面的详细情况,但据其资料显示很有可能就是这种技术,成本很高,尽管新一代的产品降低了PPI但是仍然很高。除此之外,还有很多高成本的环节,像绑定、封装、转移、测试及设备等等。

    结语:

    总之,Micro-LED风虽然很大,技术也很有前景,但是落地并没那么快。不管是最近传出的苹果第三代watch会采用,还是Sony的小间距Micro-LED显示屏,这些目前都只是样品,至少没有大规模应用。

    而且目前OLED的技术升级很快,优势越来越明显,技术也越来越成熟,加上布局产线居多,一旦良率提升,价格会直线下降,单就这一点来说, MicroLED还需要很长一段路要走。

相关报告
  • 《苹果的micro-LED供应链会破坏显示产业吗?》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:Lightfeng
    • 发布时间:2020-11-16
    • YoleDéveloppement在其报告“ MicroLED显示器-2020年市场,工业和技术趋势”中估计,截止到2020年第一季度,已经在Micro-LED开发上花费了超过50亿美元。尽管全球发生COVID-19大流感,资金仍流入微型LED生态系统,其对全球行业的影响因应用而异。 Yole显示器技术与市场首席分析师Eric Virey PhD表示:“对于许多公司而言,对微型LED的兴趣不仅仅在于提供最新的显示技术。知识产权(IP)分析表明,苹果公司计划放弃TFT(薄膜晶体管)底板,而选择硅CMOS微驱动器。影响远远超出了技术选择。苹果的micro-LED供应链将消除对三星或LG等显示器制造商的依赖。” 苹果可以从代工合作伙伴那里购买微驱动器和微LED芯片,并在内部或与其他合作伙伴组装这些组件以创建独特的显示器。尽管目前还有更多紧迫的战斗要打,但华为也有同样的逻辑,不依赖美国技术限制的100%国内显示器供应链可能会带来更多好处。 Yole预计,苹果将在智能手表应用程序方面领先,而电视将在三星方面领先,后者将从超过10万美元的奢侈品向高端消费类设备平稳发展。
  • 《Plessey和WaveOptics合作开发用于智能眼镜的micro-LED模块》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:Lightfeng
    • 发布时间:2020-02-09
    • 在美国举行的Photonics West 2020上,英国的Plessey宣布与衍射光波导元件设计和生产领先企业WaveOptics合作,共同开发增强现实和混合现实(AR / MR)显示应用结合的嵌入式微型LED技术。 双方将专注于创建专门为下一代智能眼镜设计的新光学模块。该模块将结合Plessey的高亮度micro-LED、自然绿色全高清显示屏以及WaveOptics的最新Katana波导技术和投影仪设计。更重要的是,该模块将是市场上最小的集成AR显示模块。 下一代AR和MR系统取决于光模块性能的技术飞跃。新的AR和MR系统具有令人信服的实用和视觉体验,特别在图像质量、亮度、分辨率和有效功耗方面的进步明显。Plessey和WaveOptics之间合作将结合各自所长,提供了必要的创新。该模块的尺寸和功耗要求将大幅降低,实现了增强的功能,例如用于真正的、不受限制的AR应用的无线收发器,这对于希望将智能眼镜作为移动配件推出的技术和移动公司而言至关重要。 用户在由明亮的户外环境到黑暗的室内环境之间无缝过渡的AR头戴式耳机需要一种显示技术,该显示技术既可以提供很高的亮度又可以降低功耗,从而延长电池寿命。 Plessey说,WaveOptics技术的显示器可以满足这一苛刻要求。 WaveOptics的首席执行官David Hayes说:“通过这次合作,客户将能够购买最轻,超低功耗的模块,该模块结合了WaveOptics和Plessey技术的独特组合。我们的micro-LED显示器被公认为提供AR和MR设备所需的高性能显示面板的最前沿。”