MicroLED制造的最新进展

话题:
作者:
Anne Corning

对于microLED显示屏而言,从研究实验室到商业化已走过了一段漫长的路程。除少数高端产品(比如三星的“The Wall”电视)外,大批量制造方面所面临的问题拖慢了产品发布速度。但是,最近出现的一些令人激动的技术进步有助于该行业提高microLED显示屏的大众市场供应能力:

  • LED开拓者中村修二带领一个团队研发具有较高外量子效率的microLED显示屏。通过同半导体公司首尔伟傲世合作,诺贝尔奖获得者中村修二带领加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校固态照明和能源电子中心(SSLEEC)的团队开发出直径仅1µ1的蓝色和绿色LED以及直径小于70 µm的红色LED,解决了量子效率问题。借助这种技术,首尔伟傲世预计很快就可以为智能手机和AR/VR头盔生产microLED显示屏。了解更多…

诺贝尔奖获得者中村修二正在做报告介绍microLED技术和制造。

  • • 消费类电子产品巨头京东方一直在研究一种转印技术,希望提高microLED的合格率。在今年一月的国际消费类电子产品展览会(CES)上,京东方展出了一款同玻璃基板融合的主动式矩阵microLED屏幕原型,可以实现更大面板尺寸的无缝拼接。最近,该公司宣布,其在中国昆明的工厂已实现了8-12英寸microLED显示面板的大批量生产。了解更多…
BOE microled fabrication

面板制造。(图片: BOE

  • 伪基板可以提高红色microLED合格率。——标准红色LED采用基于磷化物的结构。但是,对于AR/VR设备等应用中使用的microLED,所需的LED尺寸最小(小于10µm),性能和合格率会大幅下降。法国研究者研究出一种新方法2,用于生产红光氮化镓基microLED,可以改善合格率和能效。了解更多…

MicroLED 市场化

新的microLED应用和原型同时促进市场发展。例如,友达光电最近发布了一款独特的1.39英寸、338ppi全周期microLED显示屏,“拥有全球最高的分辨率密度,可结合中控台使用,用于电动旋钮。此外,该产品还采用了一项独特的曲线切割技术,可以帮助汽车制造公司定制解决方案,设计各种汽车仪表盘,从而提高驾驶直观性和安全性。”3

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友达光电同PlayNitride合作开发的全周期显示屏模块可用于汽车、移动设备/可穿戴设备以及其他领域。(图片:友达光电,来源

目前,若干电子产品制造商(包括三星、LG、索尼和康佳)均已发布了microLED电视,但这些电视尺寸通常都非常大(大约75”及以上)并且价格高昂。售价通常达到六位数(超过10万美元),远远超过普通消费者的承受范围。microLED产品是否能够实现商业化仍需时间检验,这需要各家制造商的努力,他们曾经推出过一些激动人心的原型机,包括友达光电、PlayNitride、铼宝科技、TCL、Tianma、Glo、Plessey、JBD、X-Display、VueReal、华星光电、夏普、京瓷和其他。4

通过对上述发展的分析,知名行业分析师发现这些最新科技突破伴随着大量投资和专利申请,旨在实现市场化——microLED显示屏很快将实现“突破”。5

MicroLED 检测确保商业化所需的合格率

MicroLED显示屏生产商面临的一个重要生产问题就是为了制作屏幕面板需要将大量microLED芯片/芯片组转移到基板上。为了解决这些问题,需要进行高效的微观和近微观精度视觉质量检验。

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生产中的Plessy Semiconductors GaN on silicon microLED 晶圆(图片:CC by SA 4.0

制造商通常需要在microLED显示屏生产的多个阶段进行质量检验:从LED芯片和晶圆阶段到模块、面板以及最终设备组装。在单个LED层面,许多时候光和色彩输出必须进行准确测量,可能需要使用显微镜头(显微镜物镜)。借助这种测量搭配光度或色度成像设备可以确保产品符合光和色彩输出要求。

为了确保microLED显示设备的绝对品质,瑞淀的测量解决方案--ProMetric® 成像光度计和色度计(可以单独使用或者搭配我们的显微镜头)——可以帮助microLED制造商评估亚像素级显示屏性能和均匀性,保证测量结果的准确性和可重复性。

Microscope Lens with ProMetric Y

瑞淀 ProMetric® Y系列成像光度计,搭配我们的显微镜头一起使用,实现5倍和10倍放大,实现超高分辨率亚像素检验。

若希望进一步了解microLED制造面临的问题以及各家公司如何解决这些问题,请阅读我们的文章“MicroLED 制造和质量的进展:缩小商业化的鸿沟”(发表于期刊 Manufacturing Tomorrow)。

Read the article-Manufacturing Tomrrow_microLEDs

 

 


 

引用文献

  1. Smith, J., et al. “Comparison on size-dependent characteristics of blue and green InGaN microLEDs down to 1 m diameter,” Applied Physics Letter, vol. 116(7), February 19, 2020. DOI: https://doi.org/10.1063/1.5144819
  2. Dussaigne, A., et al. “Full InGaN (625 nm) micro-LED (10 µm) demonstration on a relaxed pseudo-substrateApplied Physics Express vol. 14(9), September 3, 2021.
  3. As Innovative MicroLED Applications Emerge, Overcoming Mass Transfer and Testing Problems is Top Priority.” LEDinside, July 29, 2021.
  4. Micro-LED Displays from 2021 Onward Analyzed by IDTechEx.” CISION PR Newswire, July 15, 2021.
  5. MicroLEDs show progress on all fronts: have they reached escape velocity?” Yole Développement Press Release, August 5, 2021.
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