小间隔LED的进化极限是什么?或许这个问题的答案就要出来了。近来,台湾媒体报道,或许被三星电子收买的台湾草创公司Play Nitride,估计将在2017年下半年装置micro LED产品试产生产线。而micro LED的像素间隔巴望比肩现在的手机液晶显现屏。
对此,笔者觉得“这是一个好工作”。由于LED的电光功率真的非液晶、OLED、QLED能比。假如原生RGB micro LED能够完成大规模量产,关于全球环境保护、气候变化是一个十分好的音讯——名利后代千秋万代(尽管刚刚退出巴黎气候协议的特朗普或许以为这是一个阴谋和圈套)。
可是,micro LED真的能够完成吗?在这一点上,笔者有必要说:“micro LED”和现在商场上热销的“小间隔LED屏”尽管仅仅间隔上的不同,可是“突变导致突变”,micro LED的完成难度和完成办法与“小间隔LED”天壤之别。
例如,上文中提到的Play Nitride公司的项目,其基板便是TFT——和液晶显现、OLED显现相同的半导体技能,而非小间隔LED显现产品所运用的“印刷铜电路板”。从发光晶体的封装看,小间隔LED首要是表贴方法的,也有部分高端产品选用COB技能,而micro LED必定是“晶圆级”的封装工艺。
仅仅是以上两个差异,就现已决议了micro LED与小间隔LED屏“工业链”上,特别是在中下游,联系真的不大。乃至首要商场方向都不相同:小间隔LED屏首要是工程大屏显现;micro LED现在的方针是智能手表、手机屏幕等小屏显现,未来有望逐步进入电视机显现等范畴。
到了这儿,读者根本现已理解micro LED是一个怎么“簇新”的科技。对此,大屏君需求分外指出,micro LED的共同之处,大屏君还没有说呢?micro LED技能真实的难点、真金白银的部分是一个叫做“巨量微搬运”(也叫巨量搬运)的工程技能。这个才是,micro LED与传统LED屏最大的不同。
什么是“巨量微搬运”(巨量搬运)呢?即,在一英寸驱动板上至少完成300PPI以上像素密度,数十万颗三原色LED晶体的装置(一个5英寸的手机屏,需求300万以上的像素点)。与传统小间隔LED屏幕比较,即对角线一英寸的300PPI 的micro LED显现屏,像素颗粒数量和60英寸P1.0间隔的小间隔LED屏幕恰当。
“巨量微搬运”(巨量搬运)中的“巨量”便是指“亚像素颗粒数十分高”,动辄几十万、乃至几百万(例如500PPI的手机屏幕需求800万个像素);“微”的意义则是“亚像素颗粒十分小、装置精度十分高、像素间隔更小”;“搬运”的意义则是“这些亚像素被独自制作出来”,然后通过一些工程技能再“焊接到驱动板的恰当部位”。
关于“巨量微搬运”(巨量搬运)的这个“细小”的概念,大屏君有必要特别阐明:以 55 英寸 4K 液晶电视为例,其像素尺度为 200 μm x 200 μm;这类电视机的LED背光源一般选用 3030 封装标准,即 3,000 μm x 3,000 μm——LED灯珠和液晶像素面积相差 225 倍。而在 Micro LED 显现产品下,LED 微缩至 50 μm x 50 μm像素尺度,乃至更小;三星规划中的1500-2000PPI的VR用OLED显现屏,像素尺度更是只要不到5μm x5μm——比55英寸4K电视机像素尺度相差1600倍。
通过这样具体的解说,读者应当现已知道“巨量微搬运”(巨量搬运)是一项多么困难的工作——这个技能对应的是一堆百万等级的数字。此前业界在micro LED技能上的工程试验,仅仅是验证了五颜六色 RGB Micro LED,20μm间隔分辨率 100 x 100,在大拇指指甲盖巨细的面积上的“工程集成可行”性。这间隔制作出1-2英寸,智能手表所需求的全彩高分辨率显现屏间隔还很远。并且,作为商业化的工程技能,“巨量微搬运”不仅仅是要能完成,并且还需求坚持很高的“成品率”、必定的经济性。
提到“巨量微搬运”(巨量搬运)的难度,完成现已不简单:可是笔者以为,真实的难度还在于“有用”上,即经济性。
事实上,micro LED技能有两个首要的商场方向:一个是电视机范畴,制作一个60英寸的2K分辨率的电视机,能够让LED晶体的巨细、间隔目标都“不必那么小气”。类似的技能,索尼在2012年即有过展现。一起由于没有那么“细小”,这种产品的成品率也简单把控。可是,和液晶显现技能比较,这类产品不具有“本钱优势”,且面对液晶向4K和8K过渡的趋势,其后续添加像素密度后,工程难度和本钱会显着进步。
micro LED技能的另一个商场方向则是“小屏幕”。例如VR和智能手表。可是,这类产品并没有由于尺度变小,而分辨率下降。如,VR产品上,三星现已在开发PPI到达1500以上的产品。或许说应用于“小屏幕”的micro LED面对的是“数量仍然巨大,间隔则更为精密”的工艺完成难题。这将不利于成品率的提高。成品率水平则显着影响产品的商场价格。
从Play Nitride估计的选用TFT基板的信息看,小尺度micro LED前端工程和驱动部分工艺与液晶、OLED没有显着差异。这是好音讯,能够协助操控micro LED的终究本钱,可是这不意味着后者能够低本钱上市。
对此,笔者有一个很好的例子来举证:OLED手机屏为啥比液晶屏幕贵呢?二者前端工艺都是TFT,很类似。高端液晶和OLED乃至都是低温多晶硅TFT或许金属氧化物TFT,根本是“彻底相同”。可是,OLED后端的蒸渡工艺,成品率、稳定性、设备收购和保护本钱、原材料损耗,都要超越液晶的“成盒——灌注”为主的工艺进程。这导致OLED暂时本钱上仍然无法比拟液晶屏幕。micro LED做为后来者,“巨量微搬运”技能高度不成熟、难度巨大,成品率操控难度更是超越成熟度很高的蒸渡工艺,其本钱上的劣势将更为显着。
综上所述,笔者对micro LED试产生产线要说三句话:榜首,TFT你用的是现成技能,这没问题;第二,LED晶体你用的也是现成技能,这也没问题;可是,第三,“巨量微搬运”,可是把巨大的数量、及其细小的空间隔离这对对立会集到了一个工程点上,难度可想而知,后期商场化本钱压力不容小窥。
对此,笔者的结论是micro LED还处于工程探究阶段,间隔商用还有万丈间隔。可是,作为LED显现技能的延伸,micro LED的任何技能探究和工程工艺研讨都会对整个LED显现工业有协助。或许micro LED的部分研讨结果会更早的在小间隔LED屏等产品上完成商用,为多姿多彩的LED显现板块添砖加瓦。