科普｜一塊LED顯示屏的前世今生

    LED的英文全稱為Light Emitting Diode，中文名為發(fā)光二極管。LED顯示屏是由發(fā)光二極管構成的點陣模塊或像素單元組成的顯示屏幕，屬于主動發(fā)光直視型顯示器，具有性能穩(wěn)定、使用壽命長、色彩鮮艷等優(yōu)點。

    LED顯示屏雙色時代及藍光誕生

    在1993年之前，LED產品以紅綠雙基色為主，主要作為指示燈來使用。此時，由于材料器件的限制，藍光LED尚未被研發(fā)出來，LED顯示屏并未得到廣泛應用。

    1993年，中村修二成功研發(fā)出亮度很高的藍光LED。至此，LED的發(fā)展才真正地步入正軌。藍光LED不僅解決了LED的白光照明問題，也象征著一次歷史性突破——集齊RGB三原色，使LED顯示屏正式步入了全彩時代。

    隨著LED顯示屏的動態(tài)顯示效果得到提升，它的應用領域逐漸向機場、金融證券、及商業(yè)廣告等領域擴張。

    從DIP到SMD

（雙列直插式封裝）

    早期LED顯示屏使用DIP技術（雙列直插式封裝），需要引腳插入到具有DIP結構的芯片插座上。這種封裝技術存在LED燈珠體積無法縮小、LED顯示屏重量無法降低等問題。

    2001年，劃時代的SMD面世，大大改變了LED顯示的發(fā)展軌跡。

（表面貼裝器件）

    SMD是Surface Mounted Devices的縮寫，中文全稱為表面貼裝器件。得益于LED發(fā)光芯片的小型化，SMD可先將芯片封裝進燈杯中制成獨立器件，再貼裝到載板上。SMD作為SMT（Surface Mounted Technology表面組裝技術）元器件中的一種，體積和重量上都有大幅度的降低。同時，SMT技術代替了絕大部分人工插件作業(yè)，這不僅提高了生產效率，同時又降低了生產成本。

    SMD顯示屏的圖像輸出更加生動銳利，可視角度更廣，平整度更高，強光下的可見度增強，使用壽命也得到延長。得益于此，LED顯示的應用領域得到極大擴張，開始廣泛應用于室內和戶外各種場景。

    小間距LED & Mini LED

    隨著科技的發(fā)展和技術的成熟，人們對超高清顯示的需求越來越大，更小的間距、更微型的芯片成為LED顯示技術不斷追求的方向。

    Micro LED的概念早在2000年便已提出，但因技術不成熟，在相當長的時間里都停留在概念或實驗室階段。

    另一方面，小間距LED與Mini LED的概念分別在2010年和2016年應運而生。小間距LED顯示屏是指LED點間距在2.5mm及以下的LED顯示屏，主打優(yōu)勢有高密化、無拼縫以及自然真實的顯示色彩等，主要應用于商顯等大型場景。Mini LED，是指芯片尺寸在50-200μm之間的LED器件，應用端目前有直顯和背光兩種途徑，主要定位于高端顯示屏市場，應用范圍從商用擴展至消費性電子產品，例如電視、手機、平板等。

    2021年以來，蘋果、華為及三星等廠商的高端產品中相繼出現Mini LED的身影，Mini LED應用領域已經成為備受矚目的新興市場。

    Mini & Micro LED

    Micro LED被視為繼LCD、OLED后的新一代顯示面板技術，成為各廠商的追求目標。Micro LED即微發(fā)光二極管，其芯片尺寸在50μm以下，像素點間距小于0.1mm，每個像素都可獨立發(fā)光。作為新一代顯示技術，Micro LED具有亮度高、發(fā)光效率好、功耗低、壽命長等特性，應用前景更為廣泛，競爭優(yōu)勢也遠超Mini LED及其他顯示屏。

    2012年索尼首次推出應用了Micro級芯片的55英寸顯示屏“Crystal LED Display”，開創(chuàng)了Micro LED商品化的先河。雖然此后三星等大廠也推出了自家的Micro LED產品，但由于芯片轉移技術及成本等原因，Micro LED實際上目前還未能實現真正的量產，其成本仍然極其高昂，價格也更像難以企及的“空中樓閣”。目前，國內外廠商都還在為真正進入Micro LED領域而不懈努力。

    未來展望

    從1907年Henry Joseph Round在碳化硅晶體中發(fā)現發(fā)光現象開始，到1962年第一次制成紅色發(fā)光二極管，時間跨度長達60年之久。而自藍光LED發(fā)明至今，短短20余年，LED便從最初的單色發(fā)光體發(fā)展至集眾多優(yōu)點于一身的LED顯示屏幕。不難看出，LED不論是技術發(fā)展還是應用領域都在持續(xù)加速和擴張，相信在這樣的發(fā)展趨勢下，Micro LED的顯示時代已近在咫尺。

    LED技術發(fā)展的每一小步都將帶來整個世界的巨變，而這種巨變在近100年來從未停止。作為一家以科技驅動技術創(chuàng)新的企業(yè)，中麒光電10年深耕LED顯示底層技術，在第三代半導體和外延芯片領域進行了產業(yè)布局，至今已形成涵蓋高端設備、襯底、外延、芯片、模組的LED垂直產業(yè)鏈，擁有國際領先的專業(yè)研發(fā)團隊，發(fā)明專利超過200項。