Micro LED未來如何發(fā)展？中科院院士指明了方向

    當(dāng)下Micro LED成為了各企業(yè)突破國(guó)外壟斷的技術(shù)門檻、同時(shí)也是顯示行業(yè)彎道超車的絕技。在經(jīng)歷了CRT、等離子、液晶顯示、OLED顯示，Micro LED能否成為顯示產(chǎn)業(yè)的武林霸主？

    什么是Micro LED？

    很多人對(duì)Micro LED顯示屏的理解存在誤區(qū)，消費(fèi)者肉眼看到的畫面僅僅是屏，而實(shí)際是“屏+芯”組成。芯是指以集成電路為標(biāo)志的數(shù)字芯片。屏是以LED器件作為像素。隨著技術(shù)的成熟與發(fā)展，如今芯片尺寸越來越小，這是半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

    Micro LED是LED微縮化、矩陣化的二維像素矩陣，為什么LED微縮化是LED顯示技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)？在CMMA的論壇上，中國(guó)科學(xué)院院士鄭有炓表示，以晶體管作為數(shù)字芯片朝微縮化、集成化演變?yōu)槔�，早期單個(gè)晶體管芯片，經(jīng)過微縮化、集成化以后變成SOC，這是翻天覆地的變化。比如華為的麒麟CPU，一個(gè)芯片里面包含150億個(gè)晶體管，這就是芯片的微縮化、集成化，能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的功能。正因?yàn)榫�體管微縮化和高度集成，使數(shù)字技術(shù)帶來了今天5G技術(shù)的時(shí)代。所以半導(dǎo)體器件做的越來越小，功能則變得越來越強(qiáng)。

    LED微縮化之路

    LED顯示大屏為什么能夠從室外走進(jìn)室內(nèi)，很大程度是取決于半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步。早期的室外LED顯示屏，一個(gè)燈搭配一顆LED晶體，將紅綠藍(lán)三種顏色的燈插在PCB上組成一個(gè)RGB的像素點(diǎn)，后來經(jīng)過改進(jìn)可以將RGB三種LED晶體封裝在一顆燈珠內(nèi)，即三合一戶外全彩屏，由于點(diǎn)間距受制于燈珠的直徑，只能做到P6級(jí)別；如今4合1SMD可以做到P1.X，如果再往深入發(fā)展呢？就必須要微納化、集成化。當(dāng)然我們并非完全否認(rèn)室外屏的技術(shù)難點(diǎn)，在室外還需要考慮防雨、防水、防雷擊、防火等要求。

    LED微縮化直接影響像素的面積和像素的間距，使得Micro LED技術(shù)前景充滿想象，相比其他顯示技術(shù)，LED優(yōu)勢(shì)在于可以無限大、無限小，而且無縫拼接、可實(shí)現(xiàn)任意形狀。因此Micro LED應(yīng)用場(chǎng)景非常廣闊，市場(chǎng)規(guī)模十分龐大，產(chǎn)品包括商用顯示大屏、電視、手機(jī)、車載顯示、穿戴顯示、VR顯示等，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽鐘燦表示：“市值占比最大的TV達(dá)到68%，手機(jī)達(dá)到22%，預(yù)計(jì)2025年Micro LED市場(chǎng)規(guī)模為65億美元。”

    LED微縮化還帶來性能的提升，例如功耗相比是LCD的10%，可以省電90%，是OLED的50%，可以省一半；亮度比OLED要高30倍到50倍，而且具有超高的解析度和很好的色彩飽和度；LCD的響應(yīng)時(shí)間在毫秒，OLED的顯示大概在微秒，Micro LED可以到納秒；對(duì)比度理論上可以無限大；Micro LED可視角很寬；壽命10萬小時(shí)以上。

    Micro LED定義標(biāo)準(zhǔn)

    由于LED芯片巨量轉(zhuǎn)移難度較大，制約了Micro LED商品化的進(jìn)程，因此Mini LED與Micro LED是齊頭并進(jìn)在發(fā)展，當(dāng)然也有人認(rèn)為Mini LED只是Micro LED的一個(gè)過渡技術(shù)。而實(shí)際上目前對(duì)Micro LED的標(biāo)準(zhǔn)定義也存在爭(zhēng)議，例如利亞德定義的MicroLED顯示產(chǎn)品的關(guān)鍵維度包括Micro LED半導(dǎo)體晶體、巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)三個(gè)維度。其中芯片長(zhǎng)寬任意一邊小于100μm的LED，采用巨量轉(zhuǎn)移方式和無焊線工藝實(shí)現(xiàn)的LED顯示產(chǎn)品。而康佳將芯片尺寸標(biāo)準(zhǔn)提高到50um以下稱為MicroLED。技術(shù)上有些分歧和爭(zhēng)論對(duì)行業(yè)發(fā)展能起到正面作用，康佳和利亞德等都已經(jīng)走到了行業(yè)的前頭。

    從實(shí)用角度出發(fā)，鄭有炓院士表示，目前Mini/Micro LED芯片在250um到100um之間比較合適，他將芯片尺寸小于100um的定義為Micro LED，從成本和實(shí)用性及技術(shù)突破上是較優(yōu)的選擇，在小間距市場(chǎng)也足夠滿足需求，同時(shí)也鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)不斷突破更低的標(biāo)準(zhǔn)，例如小于50um。但是，更小的間距技術(shù)上不能簡(jiǎn)單采用按比例縮小的老辦法，間距越小，對(duì)LED晶體、驅(qū)動(dòng)、巨量轉(zhuǎn)移的的技術(shù)要求也越高，同時(shí)功能價(jià)值上也能進(jìn)一步延伸。

    LED到nano LED的大躍進(jìn)

    Micro LED 技術(shù)發(fā)展的腳步從未停止，目前世界上做的最小的Micro LED芯片尺寸比小米粒還小。Micro LED微縮化是開拓了一個(gè)“微納LED世界”。例如2020年11月JBD推出了JBD4UM480P系列AMμLED微顯示產(chǎn)品，其產(chǎn)品對(duì)角線僅0.13英寸（3.3毫米），分辨率為640X480，亮度紅、綠、藍(lán)面板分別可達(dá)20萬、200萬和150萬尼特，可能是目前全球尺寸最小、亮度最高的微顯示屏。

    LED的微縮化不僅僅發(fā)展了Mini/Micro LED信息顯示技術(shù)，將有可能成為創(chuàng)新的高地。因此LED的微縮化是半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，一步一個(gè)腳印，從LED到Mini LED，再到Micro LED、再發(fā)展到nano LED。

    Micro LED從2001年提出來到今天，20年的進(jìn)程，已經(jīng)進(jìn)入最后的沖刺階段。投影時(shí)代蕭蕭認(rèn)為，行業(yè)必須特別重視“統(tǒng)籌規(guī)劃”，包括標(biāo)準(zhǔn)問題、知識(shí)產(chǎn)權(quán)與保護(hù)問題、上下游協(xié)同攻關(guān)與投資問題、海內(nèi)外市場(chǎng)雙循環(huán)協(xié)同競(jìng)爭(zhēng)問題。廠商上下游攜手，團(tuán)結(jié)一致做好產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)籌規(guī)劃和發(fā)展步調(diào)，尤其是利用好十四五規(guī)劃制定的契機(jī)，推動(dòng)Mini/Micro LED產(chǎn)業(yè)更上新臺(tái)階，是行業(yè)同仁共同的戰(zhàn)略責(zé)任。