MicroLED開啟顯示技術(shù)新頁(yè)
2017-11-07 17:14:13 來源:eettaiwan 點(diǎn)擊:1345
尋求智慧型手機(jī)的差異化設(shè)計(jì)并不容易。不過,顯示器可說是一項(xiàng)重要的因數(shù),智慧型手機(jī)供應(yīng)商都相信它是足以讓用戶發(fā)出讚嘆聲的關(guān)鍵。因此,如果市面上出現(xiàn)了一種新的顯示器技術(shù),它能在螢?zāi)怀叽?、解析度、亮度與功耗帶來明顯差異,就可能因而顛覆整個(gè)市場(chǎng)。
MicroLED真的存在嗎?
蘋果(Apple)最新發(fā)表的iPhone X是第一支配備OLED顯示器的iPhone——但比起其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手叁星(Samsung)和LG推出OLED手機(jī)的時(shí)間更晚的多了。當(dāng)然,Apple并不像叁星和LG一樣擁有自己的顯示器技術(shù)。
那么,如果Apple也自行開發(fā)顯示器技術(shù)——不僅擁有OLED的所有優(yōu)點(diǎn),甚至更優(yōu)越……好比說微發(fā)光二極體(MicroLED)呢?儘管Apple一直對(duì)此保持緘默,但該公司其實(shí)已經(jīng)累積令人印象深刻的MicroLED專利產(chǎn)品組合了,而且有人猜測(cè)它正在其于硅谷的晶圓廠(2015年從Maxim購(gòu)入)開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。不過,Apple并不是唯一一家致力于MicroLED的業(yè)界巨擘。
MicroLED顯示器採(cǎi)用微型LED晶片組成,和OLED一樣能自發(fā)光 (來源: Yole Développement)
MicroLED顯示器是由形成個(gè)別畫素的微型LED陣列組成。相較于OLED,MicroLED採(cǎi)用傳統(tǒng)的氮化鎵(GaN) LED技術(shù),可支援更高亮度、高動(dòng)態(tài)範(fàn)圍以及廣色域,以實(shí)現(xiàn)快速更新率、廣視角與更低功耗。MicroLED的支持者宣稱其整體亮度較OLED更高30倍,同時(shí)提供更高的每瓦流明效率。
Apple Watch Series 3智慧手錶仍配備OLED顯示器
長(zhǎng)久以來,Apple是否會(huì)改用MicroLED一直是Apple觀察家和顯示器技術(shù)專家之間熱烈討論的話題。例如早在Apple Watch Series 3發(fā)表以前,坊間已盛傳這款智慧手錶將搭載MicroLED。
然而,根據(jù) Yole Développement資深市場(chǎng)和技術(shù)分析師Eric Virey估計(jì),MicroLED至少要到2019年以后才可能出現(xiàn)在穿戴式裝置市場(chǎng),如Apple Watch。不過,Virey認(rèn)為電子產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在就應(yīng)該更加重視這項(xiàng)技術(shù),因?yàn)镸icroLED的出現(xiàn)不僅將會(huì)改變行動(dòng)裝置樣貌,還可能使得顯示器市場(chǎng)排名重新洗牌。
Google加入競(jìng)爭(zhēng)行列
目前積極在MicroLED領(lǐng)域佈局關(guān)鍵專利、製造技術(shù)和專業(yè)知識(shí)的競(jìng)賽中,并不包括位于亞洲的傳統(tǒng)消費(fèi)性顯示器製造商;相反地,都是一些像Google、Apple和華為(Huawei)等重量級(jí)廠商持續(xù)大力投資于MicroLED。
Google日前藉由投資瑞典製造商Glo,取得了進(jìn)入MicroLED的門票。瑞典的一家網(wǎng)站報(bào)導(dǎo)Glo透過直接授權(quán)Google獲得了1,500萬美元,也讓Google取得Glo約13%以上的股權(quán)。雖然有關(guān)這項(xiàng)消息的報(bào)導(dǎo)不多,但Google投資Glo之舉反映業(yè)界對(duì)于這項(xiàng)得以實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)境(VR)眼鏡、手機(jī)與平板電腦的新興顯示器技術(shù)興趣日益增加。
率先讓MicroLED浮出檯面的是Apple于2014年收購(gòu)Luxvue——這是一家為消費(fèi)電子應(yīng)用開發(fā)低功耗MicroLED顯示器的新創(chuàng)公司。Apple對(duì)于Luxvue的投資造成市場(chǎng)開始傳聞和猜測(cè)Apple將力推MicroLED。
Facebook的Oculus Rift VR業(yè)務(wù)部門也在一年前收購(gòu)了一家名叫InfiniLED的新創(chuàng)公司,該公司在2011年從愛爾蘭廷德爾國(guó)家研究所(Tyndall National Institute)獨(dú)立出來。
今年稍早,富士康(Foxconn)透露對(duì)于MicroLED的興趣。富士康與其子公司夏普(Sharp)聯(lián)手收購(gòu)了eLux約31.82%的股權(quán);eLux是一家專注于為VR和擴(kuò)增實(shí)境(AR)裝置研發(fā)MicroLED技術(shù)的新創(chuàng)公司。
一連串圍繞著MicroLED新創(chuàng)公司展開大量投資和收購(gòu)的活動(dòng),反映技術(shù)產(chǎn)業(yè)永無止境地追求新一代顯示技術(shù)。
整個(gè)供應(yīng)鏈都面臨挑戰(zhàn)
Virey指出:「我們已經(jīng)看到了經(jīng)概念驗(yàn)證的MicroLED顯示器塬型。技術(shù)已經(jīng)到位了,而今仍不足的是成本和良率——但這也是MicroLED得以實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)的關(guān)鍵?!乖僬?,他補(bǔ)充說,MicroLED的挑戰(zhàn)存在于整個(gè)供應(yīng)鏈中。
製程挑戰(zhàn)
理論上,製造MicroLED應(yīng)該就像製造LED晶片一樣。但是,一般的LED製造設(shè)備并不適合這項(xiàng)任務(wù),主要是因?yàn)镸icroLED晶片遠(yuǎn)比一般LED晶片更小。這表示為了製造MicroLED,LED晶片廠需要另外打造一個(gè)擁有「更乾凈的無塵室」和「更高解析度微影技術(shù)」的新製造設(shè)施。
Virey認(rèn)為半導(dǎo)體代工廠會(huì)更適合些。例如,為了克服MicroLED製造的第一個(gè)障礙,「如果Apple與臺(tái)積電(TSMC)合作,應(yīng)該會(huì)更有幫助。」
能源效率挑戰(zhàn)
生產(chǎn)LED晶片經(jīng)常導(dǎo)致一些微小的「?jìng)?cè)壁」損壞,通常是在250 x 250微米(us)的LED晶片上出現(xiàn)約1-2us的缺陷。但是,Virey解釋,製造MicroLED所需的LED晶片小至5x5us,2us的側(cè)壁缺陷已經(jīng)足以導(dǎo)致破壞性的影響,留下的可用面積極其微小,大約僅佔(zhàn)總晶片尺寸的4%。
MicorLED的側(cè)壁缺陷導(dǎo)致可用面積大幅縮小 (來源: Yole Développement)
為了解決這個(gè)有關(guān)能源效率的問題,MicroLED產(chǎn)業(yè)必須採(cǎi)取「雙管齊下」的做法。Virey指出,這可能涉及新晶片的設(shè)計(jì)和製造發(fā)展。例如,Glo正致力于研發(fā)奈米線。從CEA-Leti獨(dú)立而出的法國(guó)新創(chuàng)公司Aledia則著重于研發(fā)類似的微米線技術(shù)。
組裝挑戰(zhàn)
除了製造微型LED晶片外,Virey說,另一個(gè)更大的問題是與MicroLED有關(guān)的組裝挑戰(zhàn)——「如何將這些微型晶片轉(zhuǎn)移到顯示器的背面?」將每一個(gè)LED移植到6吋的MicroLED顯示器,大約需要4天的時(shí)間。Virey說,其實(shí)目前已有十幾家公司正試圖解決這個(gè)「晶片移植技術(shù)」的問題,而解決這個(gè)問題的方法之一就是Virey所說的「單片式途徑」。
單片式途徑讓MicroLED能以最終顯示器的間距直接生長(zhǎng)在晶片上。但這種單片式途徑對(duì)于具有高畫素密度(例如>2000PPI[畫素/英吋])的微型顯示器極其有利,但并不能成為MicroLED的通用解決辦法。
為什么呢?因?yàn)長(zhǎng)ED晶圓尺寸被限制在4x6英吋。如果顯示器間距太大,大部份珍貴的晶圓面積都會(huì)被浪費(fèi)掉。Virey說:「想像在晶圓表面放置100um間距的5um MicroLED,你可是浪費(fèi)了99.75%的晶圓表面啊!」
對(duì)于行動(dòng)裝置、電視和顯示器所需的大尺寸顯示器而言,大多數(shù)MicroLED顯示器製造商都使用「拾取和放置」的方法,將微小的LED晶片放置在顯示器背板。
MicroLED的供應(yīng)鏈(來源: Yole Développement)
缺陷管理和維修策略
Virey說,在各種有關(guān)MicroLED顯示器製造的問題中,業(yè)界最需要的是制定缺陷管理和維修策略。畢竟在大多數(shù)高階顯示器保證零缺陷的時(shí)候,MicroLED顯示器將難以因應(yīng)PPM缺陷率的競(jìng)爭(zhēng)。
假設(shè)MicroLED的良率(結(jié)合了外延和晶片製造)是99.9%,而移植與互連良率也是99%,二者相乘的結(jié)果是使MicroLED的組合缺陷率為2000ppm。這當(dāng)然不夠好,因而正引發(fā)業(yè)界展開大規(guī)模的研究,積極尋求開發(fā)MicroLED測(cè)試的方法。
誰將會(huì)勝出?
Virey指出,追逐MicorLED專利的行動(dòng)并不只是Apple一家公司,Google和Facebook也正積極投入這項(xiàng)技術(shù)。此外,還有許多研究機(jī)構(gòu)、顯示器製造商、LED製造商、半導(dǎo)體公司和新創(chuàng)公司等等,太多的「有智之士」都積極參與其中。
越來越多來自各家研究機(jī)構(gòu)、顯示器製造商、LED製造商、半導(dǎo)體公司和新創(chuàng)公司投入?yún)⑴cMicroLED領(lǐng)域(來源: Yole Développement)
在這些參與廠商中,Virey觀察到,Apple (在收購(gòu)Luxvue之后)「目前擁有最廣泛的MicroLED專利組合。而LG和華為也是強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?!?/p>
Sony同樣是MicroLED技術(shù)的早期開發(fā)商。該公司自2008年以來致力于MicroLED的創(chuàng)新,并曾在2012年CES展示55吋的全高解析度(Full HD) MicroLED電視塬型。但Virey說,Sony自那次之后的發(fā)展重心似乎轉(zhuǎn)向了大尺寸螢?zāi)坏墓I(yè)/商用市場(chǎng)。
未來誰將在此領(lǐng)域勝出還有待觀察,但Yole將智慧手錶視為MicroLED得以最早實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)應(yīng)用。另一方面,Virey也強(qiáng)調(diào),MicroLED「將不會(huì)完全取代OLED和LCD,而是最終在諸如穿戴式裝置、AR、MR和抬頭顯示器等利基應(yīng)用領(lǐng)域處于強(qiáng)勢(shì)地位。」
MicroLED顯示技術(shù)的發(fā)展藍(lán)圖(來源: Yole Développement)
聲明:轉(zhuǎn)載此文是出于傳遞更多信息之目的。若有來源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們將及時(shí)更正、刪除,謝謝。
投影式游戲顯示解決方案可提供游戲顯示器的性能,具有可輕松移動(dòng)并實(shí)現(xiàn)不同屏幕尺寸的靈活顯示能力。
深耕于高壓集成電路高能效功率變換領(lǐng)域的知名公司Power Integrations宣布推出InnoMux-2?系列單級(jí)獨(dú)立穩(wěn)壓的多路輸出離線式電源IC。InnoMux-2 IC將AC-DC和后級(jí)DC-DC變換級(jí)整合到單個(gè)芯片中,提供多達(dá)三個(gè)獨(dú)立穩(wěn)壓輸出,適合于白色家電、工業(yè)系統(tǒng)、顯示器以及其他需要多組供電電壓的應(yīng)用場(chǎng)景。
你是否曾想過在微控制器(MCU)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序中添加投影顯示?想象一下,在家用電器中使用投影顯示器來提供易于交互、色彩明艷且功耗更低的界面,同時(shí)能夠不占用傳統(tǒng)LCD或薄膜晶體管那么多的空間。
鑒于能源成本的不斷上漲,如果電視能夠在檢測(cè)到無人觀看后自行關(guān)閉,將會(huì)大有裨益。如果電視能夠檢測(cè)觀看者座位的距離和方向,并利用這些信息來優(yōu)化圖像質(zhì)量,同時(shí)還能把發(fā)出的聲音對(duì)準(zhǔn)觀看者來提供出色的音頻,這將大大增強(qiáng)觀看者的體驗(yàn)。
當(dāng)今和未來功能豐富、高度自動(dòng)化的汽車需要大量的輸入和輸出——每個(gè)傳感器、執(zhí)行器、外圍設(shè)備和顯示器都需要各自的電纜和連接器。
激光的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用在不斷加速,不僅有原來的光儲(chǔ)存(memory)、光通信、激光加工,而且還在照明、顯示器、計(jì)測(cè)、醫(yī)療、美容應(yīng)用等多分支領(lǐng)域持續(xù)的發(fā)展。
第一時(shí)間獲取電子制造行業(yè)新鮮資訊和深度商業(yè)分析,請(qǐng)?jiān)谖⑿殴娰~號(hào)中搜索“嗶哥嗶特商務(wù)網(wǎng)”或者“big-bit”,或用手機(jī)掃描左方二維碼,即可獲得嗶哥嗶特每日精華內(nèi)容推送和最優(yōu)搜索體驗(yàn),并參與活動(dòng)!
發(fā)表評(píng)論