基于微LED顯示屏的量子點(diǎn)全色發(fā)光的處理過(guò)程解析

Micro-LED是什么？

Micro LED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(hù)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。

LuxVue有源矩陣Micro LED display申請(qǐng)的專(zhuān)利?

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(píng)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(lài)于單晶硅襯底做驅(qū)動(dòng)電路，并且從此前蘋(píng)果公布的專(zhuān)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(huà)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，PHOLED）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Galaxy S4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(lèi)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micro LED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(píng)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(zhuān)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Apple Watch等小型屏的應(yīng)用。

VerLASE的MicroLED陣在近眼顯示器（NED）上的應(yīng)用

其實(shí)自LuxVue被蘋(píng)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(zhuān)利，這種技術(shù)能夠讓全彩MicroLED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，LEDinside從最近***固態(tài)照明研討會(huì)得到消息，Leti、德州大學(xué)（Texas Tech University）和PlayNitride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EQE 9.5%，亮度可達(dá)107 Cd/m2；綠光EQE 5.9%，亮度可達(dá)108 Cd/m2，采用量子點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全彩顯示，Pitch只有10 um，未來(lái)目標(biāo)做到1 um。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***Play Nitride公布的同樣以氮化鎵為基礎(chǔ)的PixeLEDTM display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(píng)果本身來(lái)看，該技術(shù)屬蘋(píng)果實(shí)驗(yàn)室階段技術(shù)，且蘋(píng)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(lèi)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(píng)果收購(gòu)Luxvue后公布的獲取專(zhuān)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)

***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(píng)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(mén)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。