浅谈MicroLED

辛路 · 2018-10-30 · 阅读 18881

单从字面意思看，Micro 与 Mini 的区别在于， mini-指你还能看见，而micro-或许就小的看不见了。Micro LED 对于画质来说会有质的提升，是下一代的革命性显示技术。

今天主要从以下四个方面阐述，即 Mini LED 与 Micro LED 区别，Micro LED 磊晶发展所面临技术瓶颈，Micro LED 检测修复及 Micro LED 相关厂商最新进展。

1. Mini LED 与 Micro LED 到底区别在哪

Micro LED 技术，即 LED 微缩化和矩阵化技术，简单来说，就是将 LED(发光二极管)背光源进行薄膜化、微小化、阵列化，可以让 LED 单元小于 50 微米，与 OLED 一样能够实现每个像素单独定址，单独驱动发光(自发光)。

Mini LED 又名“次毫米发光二极管”，意指晶粒尺寸约在 100 微米的 LED，最早是由晶电所提出。Mini LED 是介于传统 LED 与 Micro LED 之间，简单来说还是传统 LED 背光基础上的改良版本。

从结构原理上看，Micro LED 更简单，效果更好，TFT 基板、超微 LED 晶粒、驱动 IC 都不是很大的问题，但是它最大的难题就是众所周知的巨量转移，如何将 LED 做的微小化，这需要晶圆级的工艺水平。

相比 Micro LED，理论上说 Mini LED 技术难度更低，更容易实现量产，且可以大量开发液晶显示背光源市场，产品经济性更佳。据业界估算，若采用 Mini LED 背光设计的液晶电视面板，价格约只有 OLED 电视面板 6~8 成，但亮度、画质都与 OLED 相近，省电效能却又更高。

Micro LED 的优势在于既继承了无机 LED 的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点，又具有自发光无需背光源的特性，体积小、轻薄，还能轻易实现节能的效果。

Micro LED 与 Mini LED 量产差异:

Micro LED 显示器优势:

2. Micro LED 磊晶发展所面临技术瓶颈

MOCVD 应用于 Micro LED 产业之成功关键因素取决于波长均匀性 (Wavelength Uniformity)与低缺陷密度的要求(Low Defect Density)以及降低成本。

LED 磊晶的良率，Micro LED 对于 LED 磊晶的良率要求必须非常高，依照一般显示产业的要求，至少一定是要小于 10 个像素坏点(Dead Pixels)。磊晶的良率必须非常高，才有办法减少坏点出现的机会。

波长均匀性，虽然对传统 LED 来说，可以使用挑检(Sorting)与分选 (Binning)，然而对于 Micro LED 来说，芯片微缩到极小，已经相当难以使用挑检(Sorting)与分选(Binning)，因此在 LED 磊晶生产上更要求极高均匀性。通常一般 LED 晶圆片与晶圆片的均匀性要求在 6nm-8nm 左右，依照一般显示器行业要求，在显示器成像颜色均匀性上的要求，须达到 1-2nm LED 磊晶波长均匀性(Wafer Uniformity)，仍需视不同显示器而定。

3. Micro LED 检测修复

在 Micro LED 产业化发展的过程中，Micro LED 检测修复是不小的难题。由于单个 LED 芯片达到了微米级，一个 5 寸智能手机的 Micro LED 显示屏上需要转移的 LED 芯片也将是数百万。数百位颗微米级别的芯片转移，良率和精度的控制都是目前的技术难点。另外，当微米级的 LED 芯片发生损坏，如何在百万级甚至千万级的芯片中对坏点进行检测修复也是一大挑战。

现介绍一种 Micro-LED 阵列的亮度测量示意图

目前市面上有多种测试仪器可以测试待测物的亮度，其中数码相机亮度测试技术已然成为一个重要的研究热点。数码相机是通过图像传感器将包含着目标物亮度信息的电信号转换成图像的格式。考虑到 Micro-LED 的尺寸微小，如图 1 所示，通过将相机与显微结合，利用标准亮度计检测统一待测物的亮度，获得灰度与亮度的关系，便可以通过曝光时间和拍摄到的图片快速得到待测物的亮度。

如图 2 所示，研究人员通过图 1 的装置拍摄工作状态下 Micro-LED 阵列的图片，经过自主编写的软件便可快速得到不同芯片的平均亮度。从图 2(b)不难看出，8 号芯片的亮度仅为相同电压下其余芯片的三分之一，因此可以确定 8 号芯片的工作异常。因此，该亮度测量系统既可以定量检 Micro-LED 阵列的工作状态，也可以用于快速检测 Micro-LED 阵列的坏点。

4. Micro LED 相关厂商最新进展

全球 60 余家 Micro LED 相关厂商最新进展

结语:

Micro LED 被誉为是下一世代最重要的显示技术之一，由于 Micro LED 的性能优良，可应用在穿戴式的手表、手机、车用显示器、扩增实境/虚拟实境、显示屏及电视等领域，但因为目前 Micro LED 所面临的技术瓶颈，设备、材料、面板与品牌厂商，更需携手合作共同开发。