microled商用化在即，一文了解從上游芯片到下游面板的所有玩家

雖然mwc2020由于新冠疫情的影響取消了，但2月10日至14日的視聽(tīng)設(shè)備與信息系統(tǒng)集成技術(shù)展覽會(huì)（integrated systems europe，ise2020）依然在荷蘭阿姆斯特丹舉行了。在這次展會(huì)上，代表未來(lái)顯示技術(shù)的mini／micro在展會(huì)上備受關(guān)注。

比如三星展出了其商用顯示設(shè)備the wall商業(yè)版，它是三星的micro，外形方面做到了幾乎零邊框，尺寸更是達(dá)到了583英寸，分辨率達(dá)到了8k。國(guó)內(nèi)廠商發(fā)布了可量產(chǎn)級(jí)miniled顯示應(yīng)用新品imd－m05，可無(wú)縫拼接實(shí)現(xiàn)102英寸4k屏幕和204英寸8k屏幕；則推出了新一代基于cob技術(shù)的超高清0．6mm間距的micro。

其實(shí)，在1月份的ces上，不少筆記本電腦廠商推出了搭載mini的筆記本電腦和電競(jìng)顯示器等高端新品。三星推出了面向家庭的模塊化microled、推出micro clean led?？导岩残Q已研發(fā)出首款microled產(chǎn)品、友達(dá)推出了12．1英寸全彩主動(dòng)式microled顯示器?？梢钥闯觯琺icroled技術(shù)在接下來(lái)的幾年將會(huì)取得更大的進(jìn)步，也會(huì)有更多的產(chǎn)品推出。

microled可應(yīng)用在智能手表、電視、手機(jī)、平板電腦、以及ar／vr眼鏡等頭戴式設(shè)備中。目前，蘋(píng)果、facebook、索尼、三星、lg顯示、友達(dá)光電和群創(chuàng)光電等企業(yè)，都已經(jīng)投入到microled的研發(fā)當(dāng)中了。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球從事microled開(kāi)發(fā)的機(jī)構(gòu)或企業(yè)已經(jīng)超過(guò)140家，據(jù)yole développement統(tǒng)計(jì)，到目前為止創(chuàng)業(yè)公司已經(jīng)籌集了8億多美元來(lái)開(kāi)發(fā)microled技術(shù)，僅2019年就至少籌集了1億美元。而蘋(píng)果在microled技術(shù)上已經(jīng)花了15～20億美元。國(guó)內(nèi)的面板廠，比如華星光電、京東方、天馬等也積極參與研發(fā)，而也將microled作為了未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的方向。

圖1：yole développement預(yù)計(jì)的microled產(chǎn)業(yè)未來(lái)4年的發(fā)展路線圖。

什么是microled，什么是miniled？

通俗來(lái)講，microled就是led的微縮化和矩陣化技術(shù)。將led（發(fā)光二極管）背光源進(jìn)行薄膜化、微小化、陣列化，可以讓led單元小于50微米，與oled一樣能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)像素單獨(dú)定制，單獨(dú)驅(qū)動(dòng)發(fā)光（自發(fā)光）。它既繼承了無(wú)機(jī)led的高效率、高亮度、高可靠度及反應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn)，又具有自發(fā)光無(wú)需背光源的特性，體積小、輕薄，還能輕易實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。

一個(gè)microled顯示產(chǎn)品，其基本構(gòu)成是tft基板、超微led晶粒、驅(qū)動(dòng)ic三大塊。

micro led具有以下優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：

（1）高亮度：亮度可達(dá)1000nit

（2）發(fā)光效率高，節(jié)能

（3）高對(duì)比度

（4）響應(yīng)快

（5）更長(zhǎng)的使用壽命

（6）自發(fā)光，無(wú)需背光源

（7）高色域

（8）可以無(wú)縫拼接

雖然microled有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是由于它還有不少技術(shù)問(wèn)題需要解決，比如工藝、巨量轉(zhuǎn)移、封裝技術(shù)和高成本問(wèn)題。

單拿巨量轉(zhuǎn)移來(lái)說(shuō)，microled需要將十萬(wàn)、百萬(wàn)量級(jí)的microled批量轉(zhuǎn)移到tft背板上，而由于micro尺寸不到100微米，要將微小芯片精準(zhǔn)安放至基板上，形成特定序列，難度是非常大的，需要的時(shí)間也很長(zhǎng)。

不過(guò)現(xiàn)在的數(shù)據(jù)顯示，目前micro巨量轉(zhuǎn)移至少可達(dá)到99．9％以上，但并不需要真的拉升至99．999％，可以通過(guò)巨量修補(bǔ)，以及快速檢測(cè)等方式彌補(bǔ)。巨量轉(zhuǎn)移的速度與產(chǎn)品的尺寸、間距都有關(guān)，近期實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)顯示可以達(dá)到1秒轉(zhuǎn)移1萬(wàn)顆的等級(jí)。

比如在上周利亞德的投資者交流會(huì)中，利亞德的董秘李楠楠就承認(rèn)，microled的制造難點(diǎn)主要集中在巨量轉(zhuǎn)移、檢測(cè)與修復(fù)方面，以及驅(qū)動(dòng)ic的設(shè)計(jì)和工藝上。巨量轉(zhuǎn)移方面，目前轉(zhuǎn)移一個(gè)4k屏幕的microled需要一個(gè)多月，而且轉(zhuǎn)移設(shè)備的精密度也無(wú)法達(dá)到microled巨量轉(zhuǎn)移的精密度規(guī)格要求。而ic設(shè)計(jì)和工藝的難點(diǎn)在于高精度cmos電路設(shè)計(jì)和加工，高精度共晶焊工藝控制方面。

由于這些問(wèn)題的存在，microled的大規(guī)模商業(yè)化一直難以推進(jìn)，因此，為了避開(kāi)這些問(wèn)題，miniled就橫空出世了。它最早是由臺(tái)灣晶電提出來(lái)的，指的是晶粒尺寸約在100～200微米的led，介于傳統(tǒng)led與microled之間，是傳統(tǒng)led背光基礎(chǔ)上的改良版本。

從本質(zhì)上來(lái)看，microled和miniled一樣，都是基于微小的led晶體顆粒作為像素發(fā)光點(diǎn)， 區(qū)別在于microled是采用1～10微米的led晶體，實(shí)現(xiàn)0．05毫米或更小尺寸像素顆粒的顯示屏；miniled則是采用數(shù)十微米級(jí)的led晶體，實(shí)現(xiàn)0．5～1．2毫米像素顆粒的顯示屏。

而我們熟知的小間距l(xiāng)ed，采用的是亞毫米級(jí)led晶體，最終實(shí)現(xiàn)1．0～2．0毫米像素顆粒顯示屏。

圖2：miniled與microled的性能對(duì)比。

相比較而言，miniled在工藝上相較于microled良率高，具有異型切割特性，搭配軟性基板亦可達(dá)成高曲面背光的形式，厚度跟oled類似，但是省電高達(dá)80％，適合應(yīng)用于手機(jī)、電視、車用面板及電競(jìng)筆記本電腦等產(chǎn)品上。

microled產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的玩家及最近動(dòng)態(tài)

目前，全球有許多廠商都在積極發(fā)展microled和miniled的相關(guān)應(yīng)用，芯片廠商有晶電、隆達(dá)、、華燦和乾照等；封裝廠有億光、榮創(chuàng)光電、宏齊、光磊、、、兆馳、等；ic設(shè)計(jì)廠有聚積、瑞鼎和dialog等；面板廠有友達(dá)、群創(chuàng)、京東方、三星、lg顯示等；顯示屏廠商則有利亞德、雷曼等?？梢哉f(shuō)，整個(gè)行業(yè)都已經(jīng)聯(lián)動(dòng)起來(lái)，共同推動(dòng)microled和miniled的商業(yè)化。

三安光電在2019年4月宣布與湖北省葛店經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)簽訂的項(xiàng)目投資合約，7月底就正式舉行mini／microled 項(xiàng)目的開(kāi)工儀式。此項(xiàng)目總投資額為人民幣120億元，總建筑面積達(dá)47．77萬(wàn)平方公尺，將作為mini／microled氮化鎵芯片、mini／micro led 砷化鎵芯片、4k顯示屏用封裝等三大產(chǎn)品的研發(fā)基地。由于武漢附近涵蓋多家主要面板廠如華星光電、天馬等，將可享有供應(yīng)地利之便。三安對(duì)于microled 的定義為50～60微米以下，磊芯片目前雖然是以4寸為主流，但未來(lái)將會(huì)推出6寸磊芯片，目前三安microled開(kāi)發(fā)進(jìn)度達(dá)到10x20微米，2020年將有更積極的微小化目標(biāo)，并在開(kāi)發(fā)三色轉(zhuǎn)移的技術(shù)，相關(guān)轉(zhuǎn)移設(shè)備已陸續(xù)導(dǎo)入。由于采取microled串連的測(cè)試方式，不需要逐一針對(duì)單顆led進(jìn)行測(cè)試，其效率較高，是三安取得技術(shù)的重要突破，未來(lái)芯片效能也會(huì)持續(xù)提升。三安microled研發(fā)進(jìn)度已取得具體成果，并開(kāi)始爭(zhēng)取量產(chǎn)出貨的機(jī)會(huì)。

京東方10 月開(kāi)始量產(chǎn)micro oled。京東方正以ar／vr 用眼鏡、無(wú)人機(jī)用第1人稱視角（first person view；fpv）護(hù)目鏡、投影機(jī)等應(yīng)用為目標(biāo)，持續(xù)研發(fā)中。正積極爭(zhēng)取供應(yīng)micro oled 給華為、大疆創(chuàng)新、小米等業(yè)者機(jī)會(huì)。以客戶所要求的光學(xué)、材料、產(chǎn)能等三大要素而言，在光學(xué)要素的80 度視角方面，京東方micro oled 目前僅具46度水平，尚須擴(kuò)大視角才能適用于ar／vr 用眼鏡。