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解开Micro LED神秘面纱

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共0条评论】【我要评论 时间:2021年3月15日

么是MicroLED?

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MicroLED是一种发光二极管(LED),尺寸通常小于100微米( m),常见尺寸小于50 m,有些甚至仅有3-15 m。就比例而言,microLED的尺寸约为传统LED的1/100,约为人类头发宽度的1/10。在microLED显示器中,每个像素(每个二极管)都经过单独寻址和驱动以发射光线,无需背光(类似于OLED显示器),它们是由无机材料制成的,可提供较长的使用寿命(类似于LED)。LED世界资讯网d[$K7lA7j)F


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MicroLED的每英寸最大像素数量(PPI)为5,000,亮度为105尼特,而OLED的每英寸最大像素数量(PPI)为3500,亮度为≤2 x 103尼特。1并且跟OLED一样,MicroLED优势LED世界资讯网zD-h+QHAN)B


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高亮度、低功耗、超高解析度与色彩饱和度。MicrolED最大的优势都来自于它最大的特点,微米等级的间距,每一点画素(pixel)都能定址控制及单点驱动发光。比起其他LED,发光效率上,目前MicroLED居高位,且还在大幅提升空间;发光能量密度上,MicroLED居高位,且还有提升空间。——前者,有利于显示设备的节能,其功率消耗量约为LCD的10%、OLED的50%;后者则可以节约显示设备有限的表面积,并部署更多的传感器,目前的理论结果是,MICROLED和OLEDD比较,达到同等显示器亮度,只需要后者10%左右的涂覆面积。与同样是自发光显示的OLED相较之下,亮度比其高30倍,且分辨率可达1500PPI(像素密度),相当于AppleWatch采用OLED面板达到300PPI的5倍之多。

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寿命长。由于Micro-LED使用无机材料,且结构简易,几乎无光耗,它的使用寿命非常长。这一点是OLED无法相比的,OLED作为有机材料、有机物质,有其固有缺陷——即寿命和稳定性,难以媲美无机材料的QLED和MICROLED。LED世界资讯网.n E8b|ZH1dx


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能够适应各种尺寸。microLED可以沉积在玻璃、塑料和金属等不同的基材上,以实现柔性、可弯曲和可折叠的显示器。LED世界资讯网*{zaT-A v'm N

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成本降低空间大。目前微投影技术以数位光线处理(DigitalLightProcessing,DLP)、反射式硅基板液晶显示(LiquidCrystalonSilicon,LCoS)、微机电系统扫描(MEMSScanning)叁种技术为主,但这叁种技术都须使用外加光源,使得模组体积不易进一步缩小,成本也较高。相较之下,採用自发光的MicroLED微显示器,不须外加光源,光学系统较简单,因此在模组体积的微型化及成本降低上具优势LED世界资讯网'ct?#@ sH*hFk

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Micro LED应用市场

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从短期来看Micro-LED市场集中在超小型显示器,从中长期来看,Micro-LED的应用领域非常广泛,横跨穿戴式设备、超大室内显示屏幕外,头戴式显示器(HUD)、抬头显示器(HUD)、车尾灯、无线光通讯Li-Fi、AR/VR、投影机等多个领域。

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Micro LED技术原理

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MicroLEDDisplay的显示原理,是将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化,其尺寸仅在1~10μm等级左右;后将MicroLED批量式转移至电路基板上,其基板可为硬性、软性之透明、不透明基板上;再利用物理沉积制程完成保护层与上电极,即可进行上基板的封装,完成一结构简单的MicroLED显示。LED世界资讯网bl.lhR8{!u:vI~


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而要制成显示器,其晶片表面必须制作成如同LED显示器般之阵列结构,且每一个点画素必须可定址控制、单独驱动点亮。若透过互补式金属氧化物半导体电路驱动则为主动定址驱动架构,MicroLED阵列晶片与CMOS间可透过封装技术。

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黏贴完成后MicroLED能藉由整合微透镜阵列,提高亮度及对比度。MicroLED阵列经由垂直交错的正、负栅状电极连结每一颗MicroLED的正、负极,透过电极线的依序通电,透过扫描方式点亮MicroLED以显示影像。

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Micro LED作为产业链的新兴环节,有一个其他电子行业几乎不会用到的高难度工艺——巨量微转移(也叫巨量转移)。巨量转移被视为影响良率以及产能释放的核心因素,也是各大厂商聚焦攻坚的地区。目前在技术路线上也已经有了不同的方向,分别为激光转移、自组装技术以及转印技术。LED世界资讯网3b6VwYWs`

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“巨量转移”是一个什么技术呢?简单说就是在指甲盖大小的TFT电路基板上,按照光学和电气学的必要规范,均匀焊接三五百,甚至更多个红绿蓝三原色LED微小晶粒,且允许的工艺失败率是有几十万分之一。——只有达到这样工艺的产品,才能真正应用到AppleWatch3等产品上。

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对于MicroLED的工艺问题,很多人认为,可以从传统LED屏中摄取经验。但是,MicroLED与传统led显示产品差别巨大。与传统LED显示屏比较,MicroLED的差别主要在于:1.精密程度数十倍的提升;2.集成工艺从直插、表贴、COB封装等变成了“巨量微转移”;3.缺陷可修复性几乎为零;4.背板从印刷电路板,变成了液晶和OLED显示所使用的TFT基板,或者CPU与内存所采用的单晶硅基板。LED世界资讯网{(U/Rmg5Y

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即与传统LED显示屏比较,MicroLED在晶粒、封装、集成工艺、背板、驱动等每一个方面都不一样——所以,可以看到2021年MicroLED概念产品的火热LED大屏厂商纷纷表态。

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晶圆接合(WaferBonding)的方式LED世界资讯网&Cb},h:A;l`X0\

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Micro LED UTP弹印生产技术

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表面贴装技术目前已在MINI LED实现巨量转移技术生产,但在MicroLED生产中需要实战验证。

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尽管MicroLED显示屏与传统LCDOLED面板相比价格非常高,但在亮度和能效方面具有优势,使其在超小型和超大型应用中成为一个具有吸引力的替代品。随着时间的推移,MicroLED的制造工艺将使供应商能够降低生产成本。一旦这一工艺进入成熟期,MicroLED的销售将开始向上升。LED世界资讯网k7Q*m"h0|v


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让来举例说明这一趋势,到2026年,用于智能手表的1.5英寸microLED显示屏制造成本预计将降至当前成本的十分之一。与此同时,75英寸电视机显示屏的制造成本将在同一时间段内降至当前成本的五分之一。LED世界资讯网.M(\W5W v/w,N)p:~8u


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预计制造水平将在2024年达到成熟度阈值。虽然接受度有所增长,但microLED在2026年的出货量仍将仅占全球平板显示器市场0.4%。然而,由于这年出货量接近1600万片,它将会进入大众市场领域,为未来几年更广泛的应用奠定基础。LED世界资讯网E$uYd-xM A


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那么近两年Mini Led产业将迅速的替代传统的显示技术,2021年向车载显示,家电显示,会议显示,安防显示等电子显示产业发起总攻持续到Micro LED批量生产技术稳定以后。LED世界资讯网VO(@$}Ge@


关键词: LED led Micro micro
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