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从短中恒久看Micro LED的使用

公布工夫:2018/10/29 15:17:24   编辑:hxr
提要: Micro LED是指在芯片上集成的高密度微尺寸LED阵列,每个像素点定址化、独自驱动,具有自觉光特性。
广林达

Micro LED是指在芯片上集成的高密度微尺寸LED阵列,每个像素点定址化、独自驱动,具有自觉光特性。相比于以后表现技能主流OLED和LCD,Micro LED布局越发简朴,功能上风越发显着,具有高亮度、低能耗、利用寿命长、相应速率快等长处,可遍及使用于手机、平板、条记本电脑、电视、AR/VR设置装备摆设、户外表现器、仰面表现器(HUD)等范畴。早在2014年苹果就经过收买LuxVue科技公司结构Micro LED使用。近来三星、LG结构Micro LED大屏表现使用,辨别推出Micro LED产物“The Wall”和175英寸电视。

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Micro LED作为新一代的表现产物,将来重要与LCD、OLED的现有市场睁开使用,现在浩繁企业的使用偏向包罗智能腕表、智能手机、平板、汽车仪表与中控、电视(包罗大尺寸电视和超大尺寸电视),但是Micro LED还面对LED芯片微缩和巨量转移两个困难:

1、微缩制程:微缩制程技能是指将原有的LED镜片毫米级的长度微缩至预期目的10μm一下,即1-10μm,也将μLED芯片技能。Micro LED的μLED芯片与现有量产的LED红蓝黄芯片相比,在材质和内涵工艺上通用。差异之处以及相应的技能难点在于:

(1)Micro LED必要用到微米级另外LED制程,现有的LED芯片量产工艺及设置装备摆设无法满意μLED芯片加工要求。

(2)μLED芯片必要做衬底剥离,现有的激光剥离衬底工艺,本钱高、服从低,必要

开辟得当于μLED芯片的衬底剥离技能。μLED芯片尺寸减少到了10μm,但是现有设置装备摆设的加工极限在100μm以上,必要开辟更高精度的工艺和设置装备摆设。

2、巨量转移,是指将数以千计的LED chip搬到驱动背板上并完成发光的功效。其目的不但仅是一次搬运好几万、好几十万颗LED,还要能“只搬运发光层”,即晶圆上经过MOCVD产出的薄薄内涵层(thin-film layers)。

Micro LED制造厂商面对的挑衅会合于怎样既能完成巨量转移又连结高良率高精度:

(1)转移的仅仅是曾经点亮的LED晶体内涵层,并不转移原生基底,搬运厚度仅有3%,同时Micro LED尺寸极小,必要越发精致化的操纵技能。

(2)一次转移必要挪动几万以致几十万颗LED,数目宏大,必要新技能满意这一要求。巨量转移必要打破的技能困难,不但包罗怎样汲取、挑选、安排,还包罗转移的设置装备摆设与吸嘴,挑选的种种本领等,同时还需思量怎样将转移良率提拔到99.9999%又包管每颗芯片的精准度控制在正负0.5μm以内。

一样平常来说,Micro LED表现面积越大,所需的芯片就越多,这就会形成Micro LED中呈现不良的概率提拔,表现器修复的本钱就越高,而表现的PPI越高,表现器所需的芯片尺寸就越小,芯片之间的间隔就越小,芯片微缩和巨量转移的难度就越大,我们将现在Micro LED表现有大概的使用所必要的芯片数目和PPI摆列如下:

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短期内,思量到表现屏尺寸越小,LED芯片尺寸越大,则Micro LED的消费技能难度越小,因而我们果断Micro LED将率先从表现尺寸最小的智能腕表使用和LED表现芯片尺寸最大的超大电视(100-150寸)使用开端渗入渗出。

现在,智能腕表用户的重要痛点之一即是电池容量无限、续航工夫较短。智能腕表上添加LTE芯片,可以挣脱手机毗连到挪动网络独立事情。独立的挪动网络模块必将带来耗电量的增长,将进一步使无限的电池容质变得左支右绌,而Micro-LED发光服从高、功耗低的特点极大的满意了这一需求。而智能腕表表现尺寸小的特点也大幅度低落了后期Micro LED表现器的技能难度,苹果公司开辟的Micro LED表现最有大概的使用便是其iWatch产物。

在8K清楚度环境下,100寸LCD屏幕代价是65寸大约16倍,OLED大约是37倍,而Micro LED 可以完成11倍左右的本钱,因而Micro LED表现在100寸以上的超大电视上比拟现有的OLED和LCD产物代价进步幅度较小,同时表现结果有较大幅度提拔,再加上超大尺寸电视属于高端电视市场,重要面向高端贸易布局或高净值人群,因而这类消耗群体对付代价的敏感度也比力低,这就为Micro LED在超大尺寸电视中的使用提供了经济底子,而超大尺寸电视由于LED表现芯片的尺寸较小,巨量转移的难度和表现器修复的本钱也会比力低,正是由于上述缘故原由,现在三星电子在2018年头公布了环球首款MicroLED 商用表现“The Wall”,并凭据市场的反响决议提早B2C市场的Micro LED上市工夫,估计在CES 2019公布后年头提早进入市场,而LG也在IFA 2018上展出了173英寸Micro LED电视。

中期内,随着Micro LED在小尺寸表现和超大电视中的渗入渗出和技能的前进,我们以为Micro LED表现第二阶段进入的市场将是车载表现范畴,包罗仪表盘表现和中控表现,车载市场对表现的牢靠性要求较高,同时人眼间隔表现器的间隔较手机、平板、VR等远,因而对PPI的要求比力低,且车载表现的面板绝对比力小,因而对Micro LED的技能要求也绝对比力低,在2018年的SEMICON Taiwan上錼创颁发多款车载RGB Micro LED全彩表现面板,片内含数十万颗R/G/B Micro LED芯片,运用于车内仪表板、照后镜及车上娱乐体系。錼创接纳自觉光的RGB纯色全彩表现技能展现令人冷艳的表现结果。

据相识錼创曾经能将尺寸小于20?m的RGB Micro LED少量转移到种种使用需求的面板上,良率可高达99.9%。而现在积极开辟中的巨量定址修复技能,并获得肯定结果。

久远来看,智能手机、平板电脑、VR/AR的PPI要求比力高,芯片尺寸小,芯片微缩和巨量转移的难度最高,特殊是智能手机,LCD和OLED使用成熟,市场竞争猛烈,因而我们以为智能手机、平板电脑、VR/AR这三个范畴将是Micro LED末了才气渗入渗出出来的市场。

智能手机宁静板电脑,对付手机宁静板而言,Micro LED另有着和OLED屏幕一样高比拟度、广色域、高反响速率等长处。同时手机平板屏幕耗电占团体耗电量可达40%~80%。Micro LED耗电量约莫为OLED的50%,LCD的10%。

现在智能手机均面对续航焦急,要是将智能手机中的LCD或OLED屏幕换成Micro LED,现有手机续航可以提拔至1.5-2倍。再加上OLED和LCD屏由于发光质料和表现布局的限定,收回的光绝对更柔和,在户外高亮情况的体现比LED要差,Micro在户外的表现结果也会远远好于LCD和OLED。

VR/AR,Micro LED在纳秒级另外相应速率包管低余晖表现,低落延时。表现器上的像素点被点亮的工夫为余辉工夫,LCD屏由于背光源发光,像素点在每一帧都是被点亮的,称为全余晖屏。余晖会招致视觉结果孕育发生拖尾征象,从而使人孕育发生头晕。为了低落余晖,除了进步革新率外,便是增长反响速率。VR设置装备摆设延时的最重要缘故原由是表现屏延时,占比达60%以上。

Oculus的总延时为19.3ms,此中表现屏延时为13.3ms。Micro LED相应速率媲美OLED表现,无望将表现屏延时降至以后的非常之一。故我们以为Micro LED是使用在VR器件商的优秀屏幕挑选。台湾工研院自2009年即投入Micro LED技能研发,产物使用偏向即为VR产物,现在产物正在研发阶段,估计不久的未来就会有产物乐成量产提供台VR品牌厂,并建构Micro LED完备提供链。

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