LED技術(shù)自誕生以來(lái),經(jīng)歷了從固態(tài)照明電源、顯示領(lǐng)域的背光到LED顯示屏的多個(gè)發(fā)展階段。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,LED顯示屏的像素尺寸逐漸減小,但傳統(tǒng)的LED顯示屏在像素細(xì)膩程度、亮度、對(duì)比度等方面仍存在不足。
為了克服傳統(tǒng)LED顯示屏的局限性,Micro LED技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。Micro LED通過(guò)在一個(gè)芯片上集成高密度微小尺寸的LED陣列,實(shí)現(xiàn)了LED的薄膜化、微小化和矩陣化,其像素點(diǎn)距從毫米級(jí)別降至微米級(jí)別,從而顯著提升了顯示性能。
Micro LED技術(shù),作為顯示領(lǐng)域的新星,正逐步走進(jìn)大眾的視野。這項(xiàng)集高密度、高亮度、高色彩飽和度以及快速響應(yīng)于一身的技術(shù),被視為未來(lái)顯示技術(shù)的重要發(fā)展方向。然而,要真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,Micro LED還需跨越重重難關(guān)。
一、Micro LED技術(shù)概覽
Micro LED技術(shù),即LED的微縮化與矩陣化技術(shù),代表了在單個(gè)芯片上集成高密度、微小尺寸的LED陣列的創(chuàng)新。這一技術(shù)使得LED顯示屏的每個(gè)像素都能被定址并單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮,可視為戶外LED顯示屏的微縮版本,其像素點(diǎn)間距已從毫米級(jí)降至微米級(jí)。
而Micro LED顯示屏,則是采用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS集成電路制造工藝在底層制作LED顯示驅(qū)動(dòng)電路,隨后利用MOCVD設(shè)備在集成電路上制作LED陣列,從而實(shí)現(xiàn)了微型顯示屏的制造,即LED顯示屏的縮小版。
Micro LED的像素單元尺寸在100微米(P0.1)以下,并被高密度地集成在芯片上。這種微縮化設(shè)計(jì)賦予了Micro LED更高的發(fā)光亮度、分辨率與色彩飽和度,以及更快的顯示響應(yīng)速度。因此,它預(yù)期能夠應(yīng)用于對(duì)亮度要求較高的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)微型投影裝置、車(chē)用平視顯示器(HUD)投影應(yīng)用、超大型顯示廣告牌等特殊顯示應(yīng)用產(chǎn)品,并有望擴(kuò)展到可穿戴/可植入器件、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、光通訊/光互聯(lián)、醫(yī)療探測(cè)、智能車(chē)燈、空間成像等多個(gè)領(lǐng)域。
顧名思義,Micro LED即“微型”LED。作為一種新興顯示技術(shù),它與其他顯示技術(shù)(如LCD、OLED、PDP)的核心區(qū)別在于其采用無(wú)機(jī)LED作為發(fā)光像素。對(duì)于“Micro”這一概念,其像素尺寸通常需達(dá)到100微米以下。
LED并非新鮮事物,作為發(fā)光二極管,其在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用本應(yīng)水到渠成。然而,長(zhǎng)期以來(lái),除了戶外廣告屏上的應(yīng)用外,LED顯示應(yīng)用一直未能廣泛發(fā)展。
其原因在于:
▶首先,要實(shí)現(xiàn)手機(jī)屏/電視級(jí)別的顯示器,LED像素在尺寸上難以做;
▶其次,LED外延晶片與顯示驅(qū)動(dòng)工藝不兼容,且需考慮大尺寸顯示的問(wèn)題,因此針對(duì)Micro LED需要開(kāi)發(fā)合適的背板技術(shù);
▶最后,“巨量”的三色微小LED如何轉(zhuǎn)移到已制作好驅(qū)動(dòng)電路的基底上,即“巨量轉(zhuǎn)移”技術(shù),也是決定Micro LED能否商業(yè)化的關(guān)鍵。
由于像素單元低至微米量級(jí),Micro LED顯示產(chǎn)品在多項(xiàng)性能指標(biāo)上展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。其功率消耗量?jī)H為L(zhǎng)CD的10%、OLED的50%,亮度可達(dá)OLED的10倍,分辨率可達(dá)OLED的5倍。
在設(shè)備兼容性方面,Micro LED有望承接液晶顯示高度成熟的電流驅(qū)動(dòng)TFT技術(shù),在未來(lái)顯示技術(shù)演進(jìn)進(jìn)程中具有一定優(yōu)勢(shì)。據(jù)分析,2024年Micro LED顯示的市場(chǎng)銷(xiāo)售額將達(dá)到6.94億美元,略高于Mini LED顯示。
二、顯示原理與制備工藝
Micro LED顯示原理主要涉及到LED結(jié)構(gòu)的薄膜化、微小化和陣列化。
1、LED結(jié)構(gòu)的薄膜化、微小化和陣列化:
①M(fèi)icro LED的尺寸非常小,通常在1~10μm(微米)的等級(jí)。
②微小的LED結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成陣列形式,以便在顯示屏幕上形成像素點(diǎn)。
2、μLED的批量式轉(zhuǎn)移:
①將這些微小的LED結(jié)構(gòu)批量轉(zhuǎn)移到電路基板上。
②電路基板可以是硬性或軟性的,也可以是透明或不透明的。
3、物理沉積制程:
①在μLED上,利用物理沉積制程完成保護(hù)層的制作。
②同時(shí),也完成上電極的制作。
4、上基板的封裝:
進(jìn)行上基板的封裝,從而完成一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的Micro LED Display。
Micro LED顯示原理是通過(guò)將LED結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成微小、薄膜化的形式,并將其陣列化,然后轉(zhuǎn)移到電路基板上,再通過(guò)物理沉積制程完成保護(hù)層和電極的制作,最后進(jìn)行封裝,形成一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的Micro LED顯示屏。這種顯示屏具有高分辨率、高亮度、低功耗等優(yōu)點(diǎn),是未來(lái)顯示技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
5、Micro LED典型結(jié)構(gòu)
Micro LED的典型結(jié)構(gòu)是一個(gè)PN接面二極管,由直接能隙半導(dǎo)體材料構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)使得Micro LED在顯示技術(shù)中展現(xiàn)出獨(dú)特的性能與優(yōu)勢(shì)。以下是對(duì)Micro LED典型結(jié)構(gòu)及其特性的詳細(xì)解析:
Micro LED的典型結(jié)構(gòu)是一個(gè)PN接面二極管,主要由以下幾部分組成:
①P型半導(dǎo)體:在PN結(jié)的一側(cè),以空穴為主要載流子。
②N型半導(dǎo)體:在PN結(jié)的另一側(cè),以電子為主要載流子。
③發(fā)光層:位于P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間,是電子和空穴復(fù)合發(fā)光的區(qū)域。
當(dāng)上下電極施加一順向偏壓于μLED時(shí),電流通過(guò)PN結(jié),電子從N型半導(dǎo)體注入到P型半導(dǎo)體,同時(shí)空穴從P型半導(dǎo)體注入到N型半導(dǎo)體。在發(fā)光層中,電子和空穴復(fù)合,釋放出能量并以光子的形式發(fā)出單一色光。
⑴發(fā)光特性
▶高色飽和度:Micro LED發(fā)光頻譜的主波長(zhǎng)的半高全寬(FWHM)僅約20nm,這提供了極高的色飽和度,通?纱笥120%NTSC,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)顯示技術(shù)。
▶高光電轉(zhuǎn)換效率:自2008年以來(lái),LED的光電轉(zhuǎn)換效率大幅提高,100 lm/W以上的LED已成量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。這使得Micro LED在顯示應(yīng)用中能夠更有效地利用電能轉(zhuǎn)化為光能。
⑵顯示優(yōu)勢(shì)
▶自發(fā)光特性:Micro LED作為自發(fā)光的顯示器件,無(wú)需背光模組,從而簡(jiǎn)化了顯示器結(jié)構(gòu),降低了能耗。
▶低能耗:由于Micro LED的自發(fā)光特性和幾乎無(wú)光耗的元件設(shè)計(jì),其能耗僅為傳統(tǒng)TFT-LCD的10%~20%,這對(duì)于穿戴型裝置、手機(jī)、平板等設(shè)備尤為重要,可顯著延長(zhǎng)電池續(xù)航力。
▶高亮度:Micro LED能夠輕易達(dá)到1000nits以上的亮度水平,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)顯示技術(shù)。這使得Micro LED在戶外、半戶外等環(huán)境光較強(qiáng)的場(chǎng)合下仍能保持優(yōu)異的影像辨識(shí)度和色彩表現(xiàn)力。
Micro LED的典型PN接面二極管結(jié)構(gòu)賦予了其高色飽和度、高光電轉(zhuǎn)換效率以及自發(fā)光、低能耗、高亮度的顯示優(yōu)勢(shì)。這些特性使得Micro LED成為未來(lái)顯示技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
6、Micro 顯示原理
Micro LED顯示原理,特別是其像素結(jié)構(gòu)和陣列驅(qū)動(dòng)方式,是這一先進(jìn)顯示技術(shù)的核心。
⑴像素結(jié)構(gòu)
Micro LED顯示采用成熟的多量子阱LED芯片技術(shù)。以InGaN基LED芯片為例,其像素單元結(jié)構(gòu)精心設(shè)計(jì),從下往上依次為:
①藍(lán)寶石襯底層:作為外延生長(zhǎng)的基底。
②GaN緩沖層:厚度通常為25nm,用于緩解外延生長(zhǎng)過(guò)程中的應(yīng)力。
③N型GaN層:厚度約為3μm,是電子的主要注入層。
④有源層:包含多周期量子阱(MQW),是電子和空穴復(fù)合發(fā)光的區(qū)域。
⑤P型GaN接觸層:厚度約為0.25μm,是空穴的主要注入層。
⑥電流擴(kuò)展層:用于提高電流注入的均勻性。
⑦P型電極:用于與外部電路連接。
當(dāng)像素單元加正向偏電壓時(shí),P型GaN接觸層的空穴和N型GaN層的電子均向有源層遷移,并在那里發(fā)生電荷復(fù)合,復(fù)合后的能量以發(fā)光形式釋放。
⑵陣列驅(qū)動(dòng)
Micro LED的像素單元通過(guò)特定的制備步驟實(shí)現(xiàn)矩陣化和集成化。其陣列驅(qū)動(dòng)方式主要包括三種:
①被動(dòng)選址驅(qū)動(dòng)(PM):
▶像素電極做成矩陣型結(jié)構(gòu)。
▶每一列(行)像素的陽(yáng)(陰)極共用一個(gè)列(行)掃描線。
▶通過(guò)同時(shí)選通特定的行和列掃描線來(lái)點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的LED像素。
▶高速逐點(diǎn)(或逐行)掃描各個(gè)像素以實(shí)現(xiàn)整個(gè)屏幕的畫(huà)面顯示。
②主動(dòng)選址驅(qū)動(dòng)(AM):
▶每個(gè)Micro LED像素有其對(duì)應(yīng)的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電路。
▶驅(qū)動(dòng)電流由驅(qū)動(dòng)晶體管提供。
▶基本的主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)電路為雙晶體管單電容電路,包括選通晶體管、驅(qū)動(dòng)晶體管和存儲(chǔ)電容。
▶為了提高灰階等顯示能力,可以采用更復(fù)雜的主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)電路。
③半主動(dòng)選址驅(qū)動(dòng):
▶采用單晶體管作為Micro LED像素的驅(qū)動(dòng)電路。
▶可以較好地避免像素之間的串?dāng)_現(xiàn)象。
▶每列驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)需要單獨(dú)調(diào)制。
▶性能介于主動(dòng)驅(qū)動(dòng)和被動(dòng)驅(qū)動(dòng)之間。
Micro LED顯示原理通過(guò)其獨(dú)特的像素結(jié)構(gòu)和陣列驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)了高分辨率、高亮度、低功耗和優(yōu)異的色彩表現(xiàn)。這些特性使得Micro LED成為未來(lái)顯示技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
7、芯片制備
Micro LED芯片的制備是一個(gè)復(fù)雜且精細(xì)的過(guò)程,涉及到多個(gè)關(guān)鍵步驟。以下是對(duì)Micro LED芯片制備流程的詳細(xì)解析:
⑴襯底制備
①材料選擇:Micro LED芯片通常選用藍(lán)寶石(Al₂O₃)、硅(Si)或碳化硅(SiC)等材料作為襯底。藍(lán)寶石襯
因其生產(chǎn)技術(shù)成熟、器件質(zhì)量較好且穩(wěn)定性高而被廣泛應(yīng)用。
②清洗處理:使用有機(jī)溶劑和酸液對(duì)襯底進(jìn)行徹底清洗,以去除表面的雜質(zhì)和污染物。
③圖形化處理:采用干法刻蝕技術(shù),在清洗后的襯底上制備出圖形化藍(lán)寶石襯底,為后續(xù)的外延生長(zhǎng)提供精確的模板。
⑵中間層制備
外延生長(zhǎng):利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù)進(jìn)行氣相外延生長(zhǎng)。在高溫條件下,依次生長(zhǎng)GaN緩沖層、N型GaN層、多層量子阱(MQW)和P型GaN層。這一過(guò)程中需要精確控制溫度、壓力、氣體流量等參數(shù),以確保各層薄膜的質(zhì)量和性能。
⑶臺(tái)階刻蝕
①光刻膠圖形化:在外延片表面涂覆光刻膠,并通過(guò)光刻工藝形成圖形化光刻膠掩模。
②ICP刻蝕:利用感應(yīng)耦合等離子體刻蝕(ICP)工藝,通過(guò)圖形化光刻膠掩模對(duì)外延片進(jìn)行刻蝕,直至達(dá)到N型GaN層。這一步驟用于定義Micro LED芯片的幾何形狀和尺寸。
⑷導(dǎo)電層制備
①濺射沉積:在樣品表面濺射沉積氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電層。ITO具有良好的導(dǎo)電性和透光性,適用于Micro LED芯片的透明電極。
②光刻圖形化:通過(guò)光刻工藝對(duì)ITO導(dǎo)電層進(jìn)行圖形化處理,形成所需的電極圖案。
⑸絕緣層制備
①PECVD沉積:利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)法沉積SiO₂絕緣層。SiO₂具有良好的絕緣性能,用于隔離不同的電極層。
②光刻與濕法刻蝕:對(duì)SiO₂絕緣層進(jìn)行光刻和濕法刻蝕處理,以形成所需的絕緣結(jié)構(gòu)。
⑹ 電極制備
①圖形化光刻膠:采用剝離法等方法制備出圖形化光刻膠掩模。
②電子束蒸發(fā):在圖形化光刻膠掩模的保護(hù)下,通過(guò)電子束蒸發(fā)工藝沉積金(Au)等金屬電極材料。
③剝離工藝:利用高壓剝離機(jī)等設(shè)備對(duì)光刻膠進(jìn)行剝離處理,最終得到圖形化的金屬電極。
⑺注意事項(xiàng)
①整個(gè)制備過(guò)程需要在超凈間環(huán)境中進(jìn)行,以避免灰塵和雜質(zhì)對(duì)芯片的影響。
②各工藝步驟需要嚴(yán)格控制參數(shù),以確保芯片的性能和一致性。
③光刻和蝕刻等關(guān)鍵工藝需要使用高精度的設(shè)備和材料,以保證圖案的精度和質(zhì)量。
④封裝過(guò)程需要注意封裝材料的選擇和封裝工藝的優(yōu)化,以提高芯片的可靠性和光學(xué)性能。
⑤測(cè)試和篩選過(guò)程需要使用專業(yè)的測(cè)試設(shè)備和方法,以確保芯片的性能符合要求。
通過(guò)以上步驟,可以制備出高質(zhì)量的Micro LED芯片,這些芯片具有微縮化、矩陣化和集成化的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高清顯示、可穿戴設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。
Micro LED瓶頸——“巨量轉(zhuǎn)移”技術(shù)
Micro LED技術(shù)中的“巨量轉(zhuǎn)移”(Mass Transfer)技術(shù)是當(dāng)前商業(yè)化進(jìn)程中的一大瓶頸。這一技術(shù)涉及將數(shù)以百萬(wàn)計(jì)甚至數(shù)千萬(wàn)計(jì)的微小LED芯片精確且高效地轉(zhuǎn)移到驅(qū)動(dòng)電路基底上,并實(shí)現(xiàn)電路連接,其難度和復(fù)雜性極高。
⑴巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的挑戰(zhàn)
①像素?cái)?shù)量巨大:無(wú)論是TV還是手機(jī)屏幕,像素?cái)?shù)量都非常龐大,且每個(gè)像素的尺寸極小,這對(duì)轉(zhuǎn)移效率和成功率提出了極高要求。
②顯示質(zhì)量要求:顯示產(chǎn)品對(duì)像素錯(cuò)誤的容忍度極低,任何“亮點(diǎn)”或“暗點(diǎn)”都會(huì)影響用戶體驗(yàn),因此轉(zhuǎn)移過(guò)程必須高度精確。
③技術(shù)難度高:巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)需要克服傳統(tǒng)轉(zhuǎn)移技術(shù)在轉(zhuǎn)移效率和精度上的限制,同時(shí)保證轉(zhuǎn)移過(guò)程中芯片不受損傷。
⑵巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的流派
根據(jù)原理的不同,巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)主要分為以下幾個(gè)流派:
①精準(zhǔn)抓取技術(shù):
▶原理:利用機(jī)械臂或高精度打印頭直接抓取LED芯片并放置到目標(biāo)基底上。
▶代表廠商:Luxvue、Cooledge、VueReal等。
▶難點(diǎn):需要高精度的對(duì)位系統(tǒng)和快速響應(yīng)的抓取機(jī)構(gòu),以克服芯片尺寸小、數(shù)量多帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
②自組裝技術(shù):
▶原理:利用物理或化學(xué)力(如靜電力、磁力、流體力等)使LED芯片自動(dòng)排列并轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基底上。
▶代表廠商:SelfArray、eLux等。
▶優(yōu)點(diǎn):自動(dòng)化程度高,轉(zhuǎn)移速度快,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
▶難點(diǎn):需要精確控制自組裝過(guò)程中的各種參數(shù),以確保轉(zhuǎn)移精度和良率。
③選擇性釋放技術(shù):
▶原理:通過(guò)激光或其他能量源直接作用于LED芯片與源基底的交界面,使芯片從源基底上釋放并轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基底上。
▶代表廠商:Uniqarta、Coherent等。
▶優(yōu)點(diǎn):轉(zhuǎn)移效率高,對(duì)位精度高。
▶難點(diǎn):需要精確控制能量源的作用參數(shù),以避免對(duì)芯片造成損傷。
④轉(zhuǎn)印技術(shù):
▶原理:利用滾輪或其他轉(zhuǎn)印工具將LED芯片從源基底上轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基底上。
▶代表廠商:KIMM等。
▶優(yōu)點(diǎn):適用于大面積轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移速度快。
▶難點(diǎn):需要保證轉(zhuǎn)印過(guò)程中的均勻性和一致性,以避免出現(xiàn)錯(cuò)位或遺漏等問(wèn)題。
⑶巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的未來(lái)趨勢(shì)
隨著Micro LED技術(shù)的不斷發(fā)展,巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)也在不斷進(jìn)步和完善。未來(lái),巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)將更加注重以下幾個(gè)方面的提升:
①提高轉(zhuǎn)移效率和成功率:通過(guò)優(yōu)化轉(zhuǎn)移工藝和設(shè)備性能,進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)移。
②增強(qiáng)轉(zhuǎn)移精度和穩(wěn)定性:加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)移過(guò)程中各種參數(shù)的精確控制,確保轉(zhuǎn)移精度和穩(wěn)定性滿足高端顯示產(chǎn)品的要求。
③推動(dòng)自動(dòng)化和智能化發(fā)展:利用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)手段,推動(dòng)巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)是Micro LED商業(yè)化進(jìn)程中的關(guān)鍵瓶頸之一。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,相信這一瓶頸將逐漸被打破,推動(dòng)Micro LED技術(shù)在高端顯示領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。
三、Micro LED的六大核心難關(guān)
Micro LED技術(shù)確實(shí)面臨著一系列的挑戰(zhàn),其中六大核心難關(guān)尤為突出。包括外延片與晶圓制備、像素組裝、缺陷監(jiān)測(cè)、全彩化、光提取與成型等,每一步都充滿了技術(shù)挑戰(zhàn)。其產(chǎn)業(yè)鏈同樣廣泛,涉及芯片制造、巨量轉(zhuǎn)移、面板制造、封裝/模組,以及最終的應(yīng)用和相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)。然而,Micro LED芯片的微小化使得傳統(tǒng)制造技術(shù)難以適用,各環(huán)節(jié)都需面對(duì)全新的技術(shù)難題,導(dǎo)致成本高昂,這也限制了Micro LED芯片在當(dāng)前市場(chǎng)的滲透率。
1、難點(diǎn)一:微縮芯片及外延
①挑戰(zhàn):需要將芯片尺寸微縮至50um以下,同時(shí)滿足高PPI需求。這要求在外延制備、光刻、蝕刻、磊晶剝離、電測(cè)等環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)精細(xì)化工藝和良率提升。
②影響:隨著LED芯片尺寸變小,蝕刻過(guò)程中的側(cè)壁缺陷會(huì)影響內(nèi)部量子效率,導(dǎo)致外部量子效率減弱。
2、難點(diǎn)二:巨量轉(zhuǎn)移
①挑戰(zhàn):需要將大量微小的LED晶粒準(zhǔn)確且高效地轉(zhuǎn)移至電路板上。例如,4K顯示需要轉(zhuǎn)移超過(guò)2000萬(wàn)顆晶粒,這對(duì)轉(zhuǎn)移效率和良率控制提出了極高要求。
②影響:巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的突破是實(shí)現(xiàn)Micro LED商業(yè)化落地的關(guān)鍵。目前,業(yè)內(nèi)的主流解決方案包括靜電吸附、相變化轉(zhuǎn)移、流體裝配、滾軸轉(zhuǎn)印、磁力吸附、范德華力轉(zhuǎn)印、激光轉(zhuǎn)移等。
3、難點(diǎn)三:全彩化
①挑戰(zhàn):實(shí)現(xiàn)全彩顯示是Micro LED的核心技術(shù)難點(diǎn)之一。目前,Micro LED在近眼顯示領(lǐng)域尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)全彩的高亮顯示。
②影響:現(xiàn)有的全彩化方案工藝復(fù)雜度較高,且存在相應(yīng)的短板。未來(lái),隨著量子點(diǎn)技術(shù)的完善,UV/藍(lán)光LED+發(fā)光介質(zhì)法有望成為全彩化的主流技術(shù)。
4、難點(diǎn)四:檢測(cè)
①挑戰(zhàn):在百萬(wàn)甚至千萬(wàn)級(jí)的芯片中對(duì)缺陷晶粒進(jìn)行檢測(cè)、修復(fù)或替換是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備難以使用。
②影響:現(xiàn)有的解決方案包括光致發(fā)光測(cè)試和電致發(fā)光測(cè)試,但這些方法可能面臨檢測(cè)精度和效率的挑戰(zhàn)。
5、難點(diǎn)五:芯片封裝
①挑戰(zhàn):Micro LED芯片間距小,導(dǎo)致貼片難度增加,成本也會(huì)面臨指數(shù)型增長(zhǎng)。
②影響:現(xiàn)有的封裝方案以COB和COG為主,但新型封裝技術(shù)MIP在成本和效率上更具優(yōu)勢(shì),并有望成為未來(lái)的主流技術(shù)。
6、難點(diǎn)六:基板制造
①挑戰(zhàn):Micro LED需要在平整的基板上實(shí)現(xiàn)巨量轉(zhuǎn)移,這對(duì)基板材料的選擇和制造工藝提出了更高要求。
②影響:玻璃基板在Micro LED技術(shù)中發(fā)展?jié)摿Ω,因(yàn)樗菀讓?shí)現(xiàn)平整度和精度要求。基板廠商需要為巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)做好承接準(zhǔn)備。
Micro LED技術(shù)面臨著從芯片制造到基板制造的全方位挑戰(zhàn)。這些難關(guān)的攻克需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的共同努力和技術(shù)創(chuàng)新。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和突破,相信Micro LED技術(shù)將在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用和商業(yè)化落地。
盡管Micro LED技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn),但其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景使得業(yè)界對(duì)其充滿了期待。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,Micro LED有望在未來(lái)成為顯示領(lǐng)域的新霸主,引領(lǐng)一場(chǎng)顯示技術(shù)的革命。
綜上所述,Micro LED技術(shù)正處于快速發(fā)展的前沿階段,雖然面臨著重重挑戰(zhàn),但其巨大的潛力和廣闊的應(yīng)用前景使得這項(xiàng)技術(shù)備受矚目。未來(lái),隨著技術(shù)的不斷突破和成本的進(jìn)一步降低,Micro LED有望成為顯示領(lǐng)域的新一代霸主。
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