什么是Micro-LED技術?Micro-LED技術的研發流程是怎樣的
作者:51Touch時間:2017-11-22 來源:VR新聞
北京時間11月22日消息,中國觸摸屏網訊,屏幕面板革新之道阻且艱,Micro-LED從實驗室到工廠還差多遠? 隨著iPhone X的發布,OLED面板成為了蘋果主要需求 。而目前在OLED面板領域,三星是當時無愧的領頭羊。蘋果不得不與三星這一競爭對手合作,甚至產生依賴。不過,過度依賴供應商反而被供應商“陰一把”的案例不是沒有,蘋果也需要針對這一問題制定另外的策略。
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有了前車之鑒,蘋果制定了兩個策略,其一是積極扶持其他OLED面板供應商,除了 LGD 放出擴大產能的消息之外,鴻海也將與夏普攜手,在大陸沿海地區新建主動矩陣有機發光二極管(AMOLED)工廠。預計 2019 年量產,京東方、天馬都將加入這場 OLED 產能競賽,希望爭取供貨 iPhone OLED 面板。面板從業者就私下透露:“未來 2 年肯定會看到 OLED 產量會整個溢出來!”
其二便是自行研發比OLED更新一代的技術——微發光二極體(Micro-LED)。2014 年,蘋果收購 LuxVue,并買下高通先前在臺灣設立的龍潭廠,專攻 Micro LED。蘋果的站臺讓Micro-LED成為最炙手可熱的當紅炸子雞。
除智能手機領域,VR對于屏幕的需求同樣是巨大的。并且受制于延遲、分辨率等因素,VR對面板的參數要求更高于智能手機。

無疑,量產出貨Micro-LED面板也將成為高端VR頭顯的座上賓。那么,Micro-LED的進展如何了?解決了什么問題?蘋果的Micro-LED進行到何種地步了?
首先,我們先要了解什么是Micro-LED技術?它的研發流程是怎樣的。
Micro LED即LED微縮技術,是指將傳統LED陣列化、微縮化后定址巨量轉移到電路基板上,形成超小間距LED,將毫米級別的LED長度進一步微縮到微米級,業界對Micro-LED像素間距的目標在10 μm以下,進而以達到超高像素、超高解析率,理論上能夠適應各種尺寸屏幕的技術。由于間距較小,Micro-LED在像素密度(PPI)上高于OLED。
不光如此,Micro-LED具備無需背光源、自發光的特性,與OLED相比,Micro-LED的色彩更容易調試,同時也具有更長的壽命與更高的亮度。
簡而言之,Micro-LED在最高亮度、使用壽命、色彩調教、分辨率等方面全勝目前的OLED。是屏幕面板領域目前當之無愧全能型選手。
Micro-LED想要從實驗室走向工廠,其中的四個關鍵步驟尤為重要。其中包含:包含微縮制程技術、巨量轉移技術、鍵結技術(Bonding)、彩色化方案,其中又以微縮制程與轉移技術最為棘手。
微縮制程技術技術是指將原有的LED鏡片毫米級的長度微縮至預期目標10 μm一下,即1-10μm。業界評估,室內用途的顯示器尺寸至少要做到5μm,目前LED晶片大小業界水平已普遍達到50μm,蘋果實力雄厚,已經能做到10μm的水平,Mikro Mesa實驗室內已經可以做出3μm大小的尺寸,目前該技術已基本達標完畢。
最為關鍵的還是巨量轉移技術,巨量轉移中的“巨量”便是只數量非常多的LED晶粒,“轉移”則是指將LED顆粒轉移到驅動背板的過程。
具在LED及面板產業具權威性調研機構LED inside所舉的例子:一片 6 寸的晶圓(Waffer)上可以制作出 1.65 億顆 10X10μm(間距10μm)的 Micro LED 晶粒,如果是 5X5μm(間距5μm)尺寸就會有高達 6.5 億顆。
這是什么概念?舉個不太恰當的例子,便是要在米粒大小的地方畫一幅清明上河圖。難度之艱可想而知。
光轉移上去還不算結束,還包括考量放下的對位精準度(誤差不超過1.5μm),以及后續監測、不良晶粒拾取等環節。
所以,很多科技公司包括科技巨擘都在研發相關的解決方案,蘋果2014年收購LuxVue擁有的轉移專利數量在業界排名第一,這也是蘋果收購LuxVue的重要原因之一。
了解技術原理、完成生產設計,從實驗室到工廠還需一個必要的步驟,即試產。LuxVue在今年前不久便宣稱將進入試生產階段,不過最近有報道稱蘋果正在縮小臺灣的研發團隊規模,而且LuxVue正在面臨這項技術實際生產方面的難題。
但同時也有其他報道指出,蘋果之所以削減規模,是因為當前的研發階段已經完成,將在美國開啟新的研發階段。這也表明,蘋果將與臺積電合作,以另一種方式面對制造難題。
當技術可以實現量產,面板廠改造生產線至少需要一年時間,因此 Micro LED 大概還要等三年,大約在 2020 年才會有商業化產品。
業界普遍認為:從現在到 2019 年將是 Micro LED 技術發展的關鍵期,如果這段時間能克服將微米等級的 Micro LED 晶粒轉移至基板的難題,再配合品牌從業者采用,掌握產品應用時間,就能成功。按照時間推估,Micro LED 可以在 2020 年左右有一些小量的應用產品出現,但真的要大量應用的時間應該是落在 2023 年以后了。
Micro-LED的生產之路,崎嶇而坎坷。所幸的是,有科技公司以及科研人員默默前行。當有一日Micro-LED真的在智能手里、VR、MR、車載顯示器等領域大放異彩的時候,我們需要贊嘆一聲:他們是英雄。
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