Micro LED應(yīng)用將分四個階段推進(jìn)

MicroLED被認(rèn)為是“終極顯示”解決方案，應(yīng)用前景及其可創(chuàng)造的價值極具吸引力，商顯、高端TV、車載與可穿戴設(shè)備等應(yīng)用新契機(jī)持續(xù)實(shí)現(xiàn)蓬勃發(fā)展，相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)正在重塑顯示生態(tài)圈。

成都辰顯光電有限公司總經(jīng)理黃秀頎認(rèn)為，玻璃基Micro LED顯示具有優(yōu)異的性能和多變的功能，有望在商顯、高端TV、車載和可穿戴等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，市場潛力巨大。其新增設(shè)備、材料將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要機(jī)遇，并有望重塑顯示產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。Micro LED可以實(shí)現(xiàn)大尺寸自由拼接顯示應(yīng)用，模塊化封裝和側(cè)壁走線等技術(shù)使得自由拼接成為可能。Micro LED也可以實(shí)現(xiàn)交互器件集成應(yīng)用，未來的屏幕有望變成一個平臺，可通過傳感器實(shí)現(xiàn)交互等各種功能，突破“顯示”概念。器件層面的革新能夠帶來功能層面的革命，3D顯示、3D交互，再疊加5G、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)，未來全息顯示這一發(fā)展方向無疑令人激動。玻璃基Micro LED可覆蓋大中小尺寸產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，市場規(guī)模預(yù)計(jì)從2024年起高速增長，有望構(gòu)建新的上下游產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。

Micro LED大型顯示器歷經(jīng)多年研發(fā)后，今年正式邁上量產(chǎn)里程碑，成為相關(guān)零組件、設(shè)備與制程發(fā)展中豐沛的推進(jìn)動能。更多廠商的加入與持續(xù)微小化的發(fā)展趨勢，促使Micro LED產(chǎn)業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)突破，市場規(guī)模也不斷擴(kuò)大。

三安光電股份有限公司副總經(jīng)理徐宸科在談及Micro LED顯示大屏市場及技術(shù)趨勢時表示，該市場具有持續(xù)增量。從LED直顯顯示技術(shù)來看，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的增加，整個顯示產(chǎn)業(yè)在向更小間距方向發(fā)展，轉(zhuǎn)移速度會更快且更有效率。作為Micro LED微間距顯示技術(shù)之一，fine pitch技術(shù)是連接背板與芯片的橋梁，未來將成為顯示大屏領(lǐng)域的主流技術(shù)。fine pitch產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中同樣具備優(yōu)勢。fine pitch產(chǎn)品在打件部分需要的時間更短，維修更加容易，可以在玻璃基和PCB上使用，還有助于擴(kuò)展更小的點(diǎn)間距。產(chǎn)品優(yōu)勢方面，由于fine pitch使用先進(jìn)的Micro LED芯片，再疊加巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)和先進(jìn)封裝技術(shù)，因此與Mini LED相比具備更高的對比度和超廣可視角。總體而言，他認(rèn)為fine pitch技術(shù)是目前最好的解決方案，可以加速M(fèi)icro LED在大屏領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程。

除大型顯示器之外，Micro LED具備可搭配柔性、可穿透背板的優(yōu)異特性，有望在車用顯示與穿戴顯示中嶄露頭角，開創(chuàng)出一條與當(dāng)前顯示技術(shù)與眾不同的應(yīng)用新商機(jī)。而更多廠商的加入與持續(xù)微小化的發(fā)展趨勢，將是促使芯片成本持續(xù)下降的關(guān)鍵。

利亞德集團(tuán)副總裁兼首席技術(shù)官盧長軍認(rèn)為，Micro LED的應(yīng)用分為幾個階段，其中第一階段和第二階段著重于商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，分別是更高分辨率的大尺寸商業(yè)顯示和更小空間（會議室）的商業(yè)應(yīng)用。第三階段是在AR/VR、車載等需要更高分辨率和可靠性的領(lǐng)域。第四階段則是在成本敏感度更高的手機(jī)、平板等消費(fèi)電子領(lǐng)域。預(yù)計(jì)Micro LED最終將向無襯底方向發(fā)展，芯片尺寸還將進(jìn)一步縮小。從技術(shù)上講，未來大尺寸MicroLED顯示將不再追求間距的縮小，畢竟p0.4左右的間距已能夠滿足大部分拼接屏的應(yīng)用要求。而極致的畫質(zhì)、可靠性和穩(wěn)定性將成為Micro LED發(fā)展的最大追求。比如，優(yōu)秀的低灰表現(xiàn)、AM（有源矩陣）的無閃爍、更寬的色域及飽和度可能將成為利亞德的技術(shù)發(fā)展方向。從產(chǎn)品和應(yīng)用端而言，Micro LED應(yīng)用將不再拘泥于傳統(tǒng)拼接墻，利亞德將針對不同需求開發(fā)多樣化的產(chǎn)品，使技術(shù)真正服務(wù)于產(chǎn)品和應(yīng)用。

MicroLED量產(chǎn)尚需邁過幾道坎

未來的顯示應(yīng)該能夠解放雙手，將多種功能集中到屏上，實(shí)現(xiàn)交互。這就要求顯示必須具備高對比度、高PPI、高亮度，甚至是擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)。當(dāng)前，Micro LED能夠滿足未來顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，但產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程仍有待提速。

康佳集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心總經(jīng)理林偉瀚表示，總體而言，MicroLED的產(chǎn)業(yè)化首先要實(shí)現(xiàn)芯片量產(chǎn)、性能持續(xù)優(yōu)化；其次，巨量轉(zhuǎn)移需要結(jié)合修復(fù)才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)；再次，在驅(qū)動微電流條件下，Micro LED的生產(chǎn)效率還需要進(jìn)一步提高；最后，產(chǎn)業(yè)生態(tài)仍在建設(shè)中，硬件成本需持續(xù)下降。

隨著Micro LED大尺寸顯示器正式開啟量產(chǎn)，巨量轉(zhuǎn)移方式逐步由現(xiàn)行的拾取方式邁向速度更快、利用率更高的激光雷射轉(zhuǎn)移方式，同步優(yōu)化了Micro LED的制程成本。盡管如此，當(dāng)前MicroLED仍面臨量產(chǎn)問題，生產(chǎn)性還有待提升。

東麗先端工程技術(shù)（上海）有限公司董事長兼總經(jīng)理董剛表示，業(yè)界要考慮如何提高M(jìn)icro LED的生產(chǎn)性，這其中就包括修復(fù)。電視中有上千萬LED，如果被轉(zhuǎn)移到基板上，即使良率能夠達(dá)到99.99%，最后需要修復(fù)的地方仍然很多，會花費(fèi)很長時間。還要解決顯示器亮度不均勻的問題。另外，在量產(chǎn)速度、良率和成本方面，Micro LED與當(dāng)前已經(jīng)非常成熟的液晶相比仍不具備優(yōu)勢。雖然業(yè)界已經(jīng)在巨量轉(zhuǎn)移方面做了不少工作，但Micro LED距離真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)仍有一段較長的路要走。巨量轉(zhuǎn)移主要有兩種技術(shù)，一種是Pick& Place，另一種是激光巨量轉(zhuǎn)移。在激光巨量轉(zhuǎn)移方面，東麗做了很多工作，正在研發(fā)相關(guān)材料與設(shè)備。

除基礎(chǔ)工藝能力外，玻璃基Micro LED也面臨著一些產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)。對此，黃秀頎總結(jié)為三大問題：一是顯示均一性問題；二是適用于Micro LED顯示的驅(qū)動架構(gòu)問題；三是無縫拼接問題。黃秀頎表示，辰顯光電專注于玻璃基Micro LED顯示的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，目前已在團(tuán)隊(duì)、產(chǎn)線、技術(shù)、知識產(chǎn)權(quán)等方面進(jìn)行了全面布局，希望與產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴協(xié)同創(chuàng)新，快速推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程。

基于自身具備的微小尺寸，Micro LED也對檢測提出了更多挑戰(zhàn)。Inziv公司CEO David Lewis針對這點(diǎn)表示，在MicroLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期，業(yè)界更加關(guān)注Micro LED的芯片微縮化、芯片設(shè)計(jì)、效率提高和巨量轉(zhuǎn)移等方面。但如今Micro LED的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于檢測、修復(fù)和亮度管理，Micro LED需要合適的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。當(dāng)前Micro LED制造最根本的問題是極低的良率。針對導(dǎo)致其良率低下的結(jié)構(gòu)缺陷、材料缺陷或熱缺陷，業(yè)界需要開發(fā)一種快速的EL（電致發(fā)光）解決方案，以實(shí)現(xiàn)對Micro LED缺陷的快速檢測。

繼液晶顯示之后，MicroLED是新一代顯示迭代技術(shù)的有力競爭者，Micro LED芯片無疑是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)了解，Micro LED尺寸只有原來主流LED芯片的百分之一，達(dá)到幾十微米量級。由于芯片尺寸小，傳統(tǒng)的植球打線方式將嚴(yán)重降低芯片的發(fā)光比例，因此剝離掉藍(lán)寶石襯底的垂直結(jié)構(gòu)就成為了Micro LED主流芯片結(jié)構(gòu)。

上海芯元基半導(dǎo)體科技有限公司董事長郝茂盛表示，從LED到Mini LED，芯片技術(shù)、芯片工藝本質(zhì)上并無較大差別，只是芯片尺寸在發(fā)生變化。Micro LED發(fā)展本質(zhì)的變化是，不能通過藍(lán)寶石襯底的減薄劃裂來完成芯片分割，而是要把GaN芯片直接從藍(lán)寶石襯底上剝離下來。行業(yè)現(xiàn)有的襯底剝離技術(shù)只有激光剝離技術(shù)，這個技術(shù)本身是一個破壞性工藝，在國內(nèi)不是非常成熟，這是Micro LED芯片面臨的第一個問題。第二個問題是Micro LED芯片的位錯密度問題，該問題對Micro LED芯片一致性的副作用非常大。最初GaN LED外延中的位錯密度高達(dá)1010，盡管位錯密度很高，但發(fā)光效率也很高。氮化鎵LED在日本產(chǎn)生之后，經(jīng)過三十多年發(fā)展，工藝優(yōu)化已走到天花板，位錯密度達(dá)到5×108。但由于現(xiàn)有LED技術(shù)位錯密度太高，發(fā)展Micro LED可能對后續(xù)產(chǎn)品發(fā)展有很大制約。因此，延續(xù)現(xiàn)有LED芯片技術(shù)并發(fā)展Micro LED要解決兩個問題。其一是進(jìn)一步降低氮化鎵材料位錯密度，其二是找到一個比激光剝離技術(shù)更好的剝離技術(shù)。