Micro LED你了解多少？

 现今大众消费级显示设备市场中，各种显示技术早已斗得不亦乐乎，无论是产业链供应、显示技术与成本压制都早已非常成熟的LCD液晶电视机，或是产能与良率大幅度提升且价格开始下降的OLED电视机，皆纷纷迅速占领各个价格区间，各种数不清的新品也让消费者目不暇接，而且还有刚刚从幕后反串而起的QLED量子点电视机。同时，乘自激光光源技术爆发的投影领域，无论是老牌劲旅或是新晋品牌，都纷纷推出自家的激光电视与传统长焦投影机型。

现在的话不禁抛出了一个问题：Micro LED到底是以终结者的姿态到来，还是仅作为搅局者的身份就匆匆加入战局?

什么是Micro LED

微发光二极体显示器(Micro LED Display)为新一代的显示技术，其可将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化，使其体积大约为常用LED大小的1%，其中每一个像素点都可单独驱动发光，像素点的距离由原先的毫米级降低到微米级，以达到超高分辨率，理论上能够适应各种尺寸屏幕的技术。Micro LED制备工艺结合了MOEMS技术和LED液晶面板制备工艺，具有重复性好，一致性好等优点，可实现超高分辨率(1500ppi以上)，且发光寿命长，材料稳定性好，可以避免OLED器件的残影现象，

Micro LED的优势

Micro LED会被看好，只因其具备其他显示技术更优越的特性。其无需背光源、能够自发光的特性，与OLED相似，但相比OLED，Micro-LED色彩更容易去准确调试，有更长的发光寿命和更高的亮度。Micro LED优点还包括低功耗、高亮度、超高分辨率与色彩饱和度、反应速度快、超省电、寿命较长、效率较高等，其功率消耗量约为LCD的10%、OLED的50%。而与同样是自发光显示的OLED相较之下，亮度比其高30倍，且分辨率可达1500PPI(像素密度)。Micro-LED微米等级的间距，每一点画素(pixel)都能定址控制及单点驱动发光。比起其他LED，发光效率上，目前Micro LED最高，且还有大幅提升空间，在发光能量密度上，也是Micro LED最高，且还有提升空间。

在寿命这一点上，由于Micro LED使用无机材料，且结构简易，几乎无光耗，它的使用寿命非常长，这一点是OLED无法相比的。OLED作为有机材料、有机物质，有其固有缺陷便是寿命和稳定性，难以媲美无机材料的QLED和Micro LED;Micro LED具备奈秒(Nano Second)等级的高速响应特性，使Micro LED适合做 3D显示，更能高速调变、承载讯号;在环境光较强烈，导致使显示器上的影像泛白、辨识度变差的问题，Micro LED高亮度的显示技术可以轻松解决这个问题，使其应用的范畴更加宽广。Micro LED作为可能成为下一代显示技术的新应用，已经吸引了各大国际巨头的注意，目前参与Micro LED的相关厂商及机构达近百家，现在Micro LED已经在索尼手上率先实现商用，未来发展步伐将会进一步加快。

Micro LED的成本降低空间很大。目前投影技术以数字光处理(Digital Light Processing， DLP)、反射式硅基板液晶显示(LiquidCrystal on Silicon)、微机电系统扫描(MEMS Scanning)三种技术为主，但这三种技术都须使用外加光源，使得模组体积不易进一步缩小，成本也较高。相较之下，采用自发光的Micro LED微显示器，不须外加光源，光学系统较简单，因此在模组体积的微型化及成本降低上具有明显优势。

大尺寸目前只有SONY

根据现有技术能力来看，Micro-LED有两大应用方向，一个是可移动设备市场，以苹果公司为代表，据传苹果有望在2018年推出Micro LED穿戴设备。另一个是超大尺寸显示器市场，以SONY为代表，今年，索尼在ISE展会上展示的Micro LED(CLEDIS)在分辨率、亮度、对比度都具有优异的表现。SONY在ISE 2017上展示最新的CLEDIS“黑彩晶”显示屏，具有超精细画质，可以组合任意数量的显示器单元，根据用途和环境的需求，自由设定屏幕的大小和长宽比。CLEDIS的微型LED发光体只有传统LED大小的1/100，因此可达99%纯黑显示效果，实现1,000,000:1超高对比度，显示非常纯正的黑色，在色彩纯度、使用寿命等各方面的表现均非常优秀，以及120fps的高帧率，最新的CLEDIS更支持HDR。

Micro LED的高分辨率投影可期待

2009年，香港科技大学Z. J.Liu所在团队利用UV Micro LED阵列激发红绿蓝三色荧光粉，得到了全彩色的微LED显示芯片。在2010年，Z. J. Liu团队又分别利用红绿蓝三种LED外延片制备出360 PPI的微LED显示芯片，并把三个芯片集成在一起实现了世界上首个去背光源化的全彩色微LED投影机。随后，Z. J. Liu所在的香港科技大学团队与中山大学团队合力将微LED显示的分辨率提高到1700 PPI，像素点距缩小到12微米，采用无源选址方式加倒装焊封装技术，与此同时他们还成功制备出分辨率为846 PPI的WQVGA 有源选址微LED显示芯片，并在该芯片中集成了光通讯功能。

Micro-LED的发展瓶颈

Micro LED的商业化量产，还有长的路要走，目前面临的主要技术难题在于巨量转移技术(Mass Transfer)。与LED液晶面板的制备方法类似，Micro LED可以在蓝宝石衬底上以蚀刻方式制作，但难点在于Micro LED 制备需将传统LED阵列化、微缩化后定址巨量转移到电路基板上，形成超小间距LED，以实现高像素、高解析率。整个制程对转移过程要求极高，良率需达99.9999%，精度需控制在正负0.5μm内，难度极高。目前转移相关技术有范德华力、静电吸附、相变化转移、激光烧蚀四种，但相关工艺仍未成熟。此外，根据LED inside估算，目前Micro LED显示技术上带来的制造成本仍高达现有显示产品的3-4倍，因而面板厂商正积极透过增加产品附加价值，以及改善芯片、转移技术良率以达到成本下降目标，估计若要取代现有LCD 产品还需3-5年的时间。Micro LED受制于产能和成本，完成商品化还需不少时间。