【科普】Micro LED 來了 你的職位還在嗎？

    據(jù)業(yè)界權(quán)威預(yù)估，Micro LED有可能將在5年內(nèi)量產(chǎn)。果真如此，說句聳人聽聞的話，現(xiàn)在的LED顯示屏行業(yè)定會產(chǎn)生很大的變化。也許，你的職位就此不保了。

    那么，Micro LED到底是什么鬼？是不是真有那么可怕嗎？今天我們就從大屏幕的角度，為大家扒一扒Micro LED的前生今世。

起源

    早在2014年，蘋果收購了一家以研發(fā)Micro LED為主的微型公司LuxVue Technology，自此Micro LED走入大眾的視野。但是蘋果公司的研發(fā)重心在于小面積的顯示，例如IPhone & Apple watch蘋果手機、手表。因此，對于我們LED大屏幕顯示來說，好像離得有點遠。

    但是，沒過多久，2016年，顯示行業(yè)的帶頭大哥SONY公司，開始在全球各大展會上展出的Micro LED 技術(shù)，以其卓越的顯示效果，真正引起了整個行業(yè)的震撼。

顯示技術(shù)終結(jié)者？

    LED顯示具有高亮度、單點可控、色彩飽滿、節(jié)能環(huán)保、壽命長等優(yōu)勢，也是當今唯*的一種可以用于戶外的顯示技術(shù)。從現(xiàn)存的顯示技術(shù)來看，Micro LED如果可以實現(xiàn)量產(chǎn)，必將獨步武林，秒殺液晶LCD和OLED，成為現(xiàn)在任何一種顯示技術(shù)的終結(jié)者。

    LCD最大的問題第*是不適合戶外，第二是沒有辦法把面積做大，而拼接顯示又會產(chǎn)生拼縫，而這兩點都是Micro LED的優(yōu)勢，同時，Micro LED的耗電量也只是LCD的十分之一。

    與OLED相比較，因為Micro LED是無機的，所以壽命會更長。同時它的耗電量是OLED的一半，戶外顯示效果更好，還能和OLED一樣做成柔性可彎曲的曲面。

    更為重要的一點，Micro LED還可以同時具備發(fā)光能力與感測能力，也就是說，他還可以整合傳感器的功能。因此，Micro LED的應(yīng)用還有很多可以想象的空間。

    從目前來看，Micro LED的性能幾乎是無懈可擊的，具有所有顯示技術(shù)的優(yōu)點。

Micro LED是什么？

    說白了，這個Micro LED 技術(shù)最基本的顯示原理，就是我們現(xiàn)在的LED顯示技術(shù)，只是要把最基本的顯示單位LED燈珠，繼續(xù)做小，做到極致的小，小到微米甚至納米，小到傳統(tǒng)的LED生產(chǎn)制造的技術(shù)望塵莫及，小到徹底顛覆現(xiàn)在的技術(shù)。

那么，到底多小才稱得上是Micro LED？

對不起，現(xiàn)在業(yè)界還沒有統(tǒng)一的標準答案。

但是，先可以給大家介紹一些像素密度和晶片大小的概念和關(guān)系：

    1、 小間距LED的極限：根據(jù)業(yè)績榜的定義以及行業(yè)內(nèi)普遍認可的概念，指的是點間距P2.5及以下的，稱為小間距LED。表貼技術(shù)的小間距LED 到達P1.0基本就不具備市場競爭力了，現(xiàn)在業(yè)內(nèi)多家廠商研發(fā)的COB封裝技術(shù)，更具競爭力，預(yù)計可以做到P0.5。但是，再往下也很難了。

    2、 Micro LED表示像素密度的常用單位是PPI (Pixels Per Inch),即每英寸的像素數(shù)量。這個數(shù)值越高，點間距越小，顯示的畫面也就越細膩。下面給大家做個對比：

    目前能查到的世界*高記錄是：加拿大企業(yè)VueReal宣稱開發(fā)出了一款4K微型LED顯示屏，像素密度高達6000 PPI。（看到這個數(shù)字，我一直認為自己眼花了。）

    3、 當像素密度在432PPI時，以O(shè)LED為例，像素間距為118um*118um(微米) ,每個像素由RGB三色組成，那么子像素紅與藍的芯片大小是27um*27um；綠是19um*19um。

    而我們現(xiàn)在傳統(tǒng)制程的最小芯片尺寸大約為125 um * 100 um. 因為以含藍寶石基板的LED來說，再切小會因劈裂問題而影響良率，所以，極限也就大致如此了。

    根據(jù)以上的推演，到了Micro LED階段，是基于芯片尺寸進行定義的。業(yè)內(nèi)有人把Micro LED 定義為芯片尺寸小于100um 或者50um。也有一種說法是，基于挑戰(zhàn)現(xiàn)有的技術(shù)，認為只有到了20-30um才能稱為真正具有顛覆意義的Micro LED。

技術(shù)實現(xiàn)和瓶頸

    這段的技術(shù)名詞比較多，各位能不能看明白都要假裝記住一些，方便以后跟人聊天時，不經(jīng)意的甩出幾個術(shù)語。

   Micro LED面板技術(shù)實現(xiàn)路徑：

上圖中最核心關(guān)鍵的是第*和第二步。

    第*步，LED晶片的微縮制程。目前有三種技術(shù)途徑可實現(xiàn)微縮制程：Chip Bonding（芯片焊接）、Wafer Bonding（晶片焊接）、Thin film transfer（薄膜轉(zhuǎn)移）。但是只有后兩種可以實現(xiàn)巨量轉(zhuǎn)移。

    通過晶片微縮制程，業(yè)界已有多家的技術(shù)水平可以把芯片做到的50-100um。Sony公司的CLEDIS芯片尺寸達到20um, 蘋果的技術(shù)水平是10um. 另外，實驗室里，也已經(jīng)成功做到3um 甚至1um。

    第二步, 就是巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，如何把數(shù)量龐大的微米級的芯片轉(zhuǎn)移到電路基板上，也是Micro LED目前最大的技術(shù)瓶頸。巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)涉及到生產(chǎn)設(shè)備精密度、制程良率、產(chǎn)出速度、檢測設(shè)備及儀器的精確穩(wěn)定性、壞點維修方式、制程加工成本的降低等。涉及的產(chǎn)業(yè)橫跨LED、半導(dǎo)體、面板上下游供應(yīng)鏈，技術(shù)門檻相當高。

    舉個例子，關(guān)于產(chǎn)出速度。目前用于制造傳統(tǒng)LED顯示屏的固晶機，每秒可在基板上貼裝1到10個LED，通過目前的方法生產(chǎn)全高清200萬像素的100英寸顯示器需要30多天。日前，韓國機械和材料研究所研發(fā)出一項卷軸專利技術(shù)，這種滾動轉(zhuǎn)移工藝每秒可以轉(zhuǎn)移10,000余個LED，可在一個小時內(nèi)完成整個過程。

    誠然，Micro LED還有很長的路要走。除了上述的量產(chǎn)制程挑戰(zhàn)以外，芯片本身的一致性以及如何維修等，都還是尚待解決的難題。但是，對于我們大屏顯示而言，因為像素密度相對較低，所以，也是最容易取得突破的地方。Sony就是因為在研發(fā)Micro LED電視應(yīng)用上遇到了巨大的困難，才轉(zhuǎn)而把此技術(shù)應(yīng)用到了大屏幕。所以，Micro LED技術(shù)依然值得我們LED大屏顯示行業(yè)高度關(guān)注。

產(chǎn)業(yè)布局

    受到Micro LED巨大的市場前景的誘惑，全球科技大廠以及重量級研究機構(gòu)，都積極投入資源研究技術(shù)與應(yīng)用。在此領(lǐng)域角逐的廠商有傳統(tǒng)的顯示面板企業(yè)、LED企業(yè)和新興的技術(shù)公司。同時，地區(qū)分布也有一定的特性。

韓國

    以三星和LG為代表的韓國企業(yè)，一直是OLED的倡導(dǎo)者。OLED初步取得成果，正是他們剛剛開始在OLED上獲得收益的時候。因此，韓國對Micro LED持審慎的態(tài)度。但是，他們也不希望被新技術(shù)所拋棄，所以，時刻關(guān)注著Micro LED的動向。甚至，一度傳言三星欲收購臺灣的Micro LED技術(shù)公司PlayNitride。后公司出面澄清并無此事。但估計此類的傳聞未必都是空穴來風。

歐美

    蘋果公司正是不甘于OLED技術(shù)被三星所控制，所以才在Micro LED技術(shù)上親自操刀，直接把LuxVue歸入旗下。蘋果公司是Micro LED技術(shù)最有力的推動者。同時，歐美市場一直是最有利于新產(chǎn)品、新技術(shù)生長的沃土，科技實力、人才、經(jīng)營環(huán)境都有優(yōu)勢，許多有創(chuàng)意的技術(shù)都來源于此。

日本

    Sony公司在顯示行業(yè)一直是神一樣的存在，他們潛心研究Micro LED已有多年。同時，貌似默默無聞的夏普，也在暗中使勁。今年上半年，臺灣鴻海宣布布局Micro LED，其入資的美國eLux公司，兩位技術(shù)負責人就是來自于夏普的美國實驗室。所以，日本也是Micro LED的積極倡導(dǎo)者。

中國臺灣

    最近幾年顯示面板的生意，幾乎都是被中國大陸和韓國廠商搶走了。臺灣絕不甘心落后。所以，在 Micro LED技術(shù)上，臺灣非常的積極。LED芯片廠商晶元光電、液晶面板的雙龍頭友達光電和群創(chuàng)光電等公司都積極地投入Micro LED相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。鴻海從資本層面在海外布局。同時，蘋果公司在臺灣龍?zhí)对O(shè)立了Micro LED研發(fā)工廠，也說明了臺灣在Micro LED上的實力。

    *新的進展是，臺工研院下屬的電子與光電子系統(tǒng)研究實驗室日前聯(lián)合了三家公司合作開發(fā)Micro LED面板，包括芯片廠商晶電下屬公司PlayNitride、驅(qū)動器IC設(shè)計公司聚積、以及PCB制造商Unimicron Technology。三家公司分別負責芯片、驅(qū)動、PCB電路，而巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)則是由工研院實驗室主導(dǎo)。

中國大陸

    大陸的面板企業(yè)，多數(shù)投入巨資在LCD的N代線。京東方又剛剛上馬了OLED的生產(chǎn)線，賺錢忙的不亦樂乎，似乎還沒有顧得上Micro LED的研發(fā)。況且，大陸也一直在原創(chuàng)顯示技術(shù)上不具備優(yōu)勢。這次，反而是LED的廠商態(tài)度更積極一些。芯片廠商三安、華燦都已經(jīng)宣布在Micro LED領(lǐng)域布局，具體的進展還沒有公布。但總體來說，大陸到目前為止，并沒有在此領(lǐng)域取得有利地位。

    文章快要結(jié)束了，不知道各位有沒有注意到，Micro LED生產(chǎn)制造的是面板，并且是芯片廠商才能參與的游戲。那么，封裝呢？屏廠呢？咳咳，我也不知道…… 反正Micro LED到目前為止，還沒有一個成功應(yīng)用的案例。

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