新的一年，Micro LED最新进展

  新的一年，Micro LED依然备受瞩目，有机构预测，2019年Micro LED的市场规模有望达到1亿元。Micro LED技术的商业化应用被称为“微米级竞赛”，可见实现难度还是有点大的。新年，相信不少厂家也非常关注，Micro LED技术有何新进展。

  柔性Micro LED实现方案

  在日本Messe举行的第28届Fine Tech Japan技术研讨会上（12月5日-7日），有一篇由V·Technology株式会社（显示生产设备的大型企业）作的主题为“柔性Micro LED实现方案”的演讲。演讲的主要内容介绍了V·Technology公司（以下简称V-Tech）自主研发的柔性Micro LED显示屏的生产工艺。

  通过UV Micro LED来实现彩色化

  V-Tech研发出一种基于柔性UV Micro LED的彩色化方案，它利用独特的“扇形”结构和荧光材料来实现显示器的彩色显示。这种研发中的柔性Micro LED显示屏使用聚酰亚胺（PI, polyimide）基板，研发人员在该基板上键合UV Micro LED芯片，并用20um（高度）*7um（宽）的扇形侧壁结构将其封装在内，该封装结构内会填充荧光体涂层以实现彩色化显示。

  Micro LED技术的研发开始于台湾地区，V-Tech在刚确立其基本技术时，就已经与拥有核心技术的日本企业、大学进行合作。Nitride Semiconductors Co.,Ltd.为V-Tech提供了UV Micro LED，光阻（Photo Resist）厂商提供了关于Micro LED再排列技术的光感黏着剂等材料，东北大学提供了TFT和基板技术方面的指导，庆应大学等在荧光体单元和光阻技术方面提供了指导。

  由于红、绿光LED的发光效率会随着芯片尺寸的减小而减小，所以V-Tech选择了UV-LED方案。理论上，使用短波长的光“激发”荧光体会更合适，再考虑到外量子效率、荧光体的转换效率和发射波长的波动等因素，V-Tech最后选择了波长为385nm的紫外光。

  该UV Micro LED芯片是一种由4吋蓝宝石晶圆制成的倒装芯片（flip chip）。芯片尺寸为17*49um，为了确保实现电气连接，研究人员刻意把键合端子的尺寸做大。V-Tech称，“决定芯片尺寸的不是亮度，而是实现电气连接的端子大小”。

  这种UV Micro LED芯片发光的动态范围（dynamic range）非常广，据说驱动电流从0.5uA到10mA都可以保证发光。

  独特的区域可选激光剥离技术—PSLLO

  从蓝宝石晶圆上剥离LED需要进行LLO（激光剥离，Laser Lift Off）工艺，V-Tech在这里使用了其特有的“Partial SelectiveLLO(PSLLO)”工艺。一般的激光剥离技术会在蓝宝石晶圆的背面选择一个位置，并根据精度在蓝宝石晶圆和LED芯片薄膜的界面处照射激光。但是，PSLLO使用独特的“秘方”进行激光照射，结果不是将Micro LED全部剥离，而只是减弱特定区域的黏合力（目的是使其更容易剥离），这对于后面工序的芯片再排列很重要。

  接下来是把蓝宝石晶圆上的UV Micro LED芯片转移到PI基板上。PI基板上有很多起到电气连接作用的凸点（bump），研发人员把凸点和LED芯片进行高精度地对接，再通过黏着涂层加热加压将其键合，最后取下蓝宝石晶圆就实现了UV Micro LED芯片从晶圆到PI基板的转移。这样一来，转移LED芯片就不再需要载带（carrier tape）了。

  这期间如果通入电流，加热加压后实现电气连接的芯片会发光，所以芯片的转移、封装和点灯检查都可以伴随制程同时进行。检查出的不良芯片，在PSLLO工序里不会被激光照射到，进而也不会转移到PI基板上。比起涂层的黏着强度，蓝宝石晶圆和UV Micro LED芯片的粘着力更强，所以PSLLO工序可以选择性地转移出特定区域的芯片。

  利用扇形金属侧壁防止混色

  接下来是形成荧光体单元的扇形结构，该结构是彩色化显示的最小显示单元。如正常的黄光制程，在整体涂布荧光涂层后，再经过曝光、显影和清洗最后形成图案（pattern）。但是，UV光透过曝光后的光阻（resist），会激发旁边的荧光体单元进而导致混色。为了避免混色的发生，V-Tech在荧光体单元内部还设计了金属层。由于荧光体单元高度达20um且较厚，研发人员可以在镀上金属层后，使用脉冲激光（Pulsed laser）照射，进而只“切除（ablation）”底部的金属涂层。在 “切除”后，金属层就只剩下荧光体单元的侧壁部分。

  在测试评估20-30种荧光体（包括量子点）的寿命、持久性、发光和吸收等特性后，V-Tech最终选用了粒子直径为1-3um的无机荧光体填充上述荧光体单元。考虑到很薄的荧光体涂层不会吸收UV光，也不会引起变色，V-Tech设计的上述荧光体单元的高度为20um。

V-Tech柔性Micro LED显示新工艺及制程设备

  已经拿到生产设备的订单

  V-Tech通过以上一系列的制程工序试制了柔性Micro LED显示屏，将其卷在直径为3mm的圆棒上后，确认可以发光。基于此次试制结果，V-Tech内部同时还开始了生产设备的研发。

作为今后的课题，V-Tech还会开发高速维修设备，降低Micro LED芯片的成本，开发柔性基板（backplane）。V-Tech内部无法生产基板，公司的方案是与其他厂商合作。将来是仅销售生产设备还是同时生产显示屏呢？他们的商业模式目前还没有确定，据V-Tech说，他们“希望保留选择的机会”。

  在2018年11月，V-Tech宣布，他们从海外大客户手里拿到了用于Micro LED生产线的LLO设备、LED转移设备的订单。（内容来源于CINNO）

  三星推出第二代Micro LED电视

  日前，三星在CES 2019前夕正式推出了第二代Micro LED电视，而且还推出了适用于家用的75英寸型号The Window，如果你家足够壕气，也可以选择219英寸的The Wall。

  OLED虽好，但有机发光屏幕材料始终有寿命缺陷问题，但三星将来重点关注的Micro LED技术就没有这方面的顾虑。Micro LED技术就是通过微缩技术把LED器件的物理尺寸从毫米级缩小至微米级（通常是100um以下）是原来LED的1%，非常夸张的说它比一颗沙子都要小，想要不同的尺寸的Micro LED屏幕就需要通过巨量转移技术，将RGB三色的Micro LED搬移到基板上。而且每一个像素点都能定址、独立驱动发光，达到超高像素、超高解析度的高端显示要求，使得Micro LED在显示领域具有无可比拟的优势。

  OLED仅仅是由电流驱动的有机物制成的薄膜自发光，由于不需要背光以及液晶模组，厚度大大较少。但Micro LED做得更加极致，只需要4层结构就能完成整个发光模组，厚度更薄，而且在亮度上可以超越OLED，功耗比OLED低，屏幕相应时间达到了ns级别，而普通LCD需要ms级别，OLED也要μs。

  如此*秀的技术目前仅掌握在几个厂商手中，三星便是其中跑得最快的一个，难怪三星敢放言要继续领先显示技术十数年。

  本次CES 2019上，三星将会展出75英寸Micro LED电视The Window，寓意着尺寸大小与一扇窗户相当，非常适合家用。别看75英寸很大，其实现在大部分人家庭都可以容纳这种尺寸电视，视觉效果更佳，同时三星将其厚度从第*代的80mm缩减至30mm。不过三星并未公布其售价以及发售日期，估计目前还是主要以炫技为主，不考虑商业问题。

  如果你家里是大别墅，那么电视尺寸可能要更巨大一些，一面墙那么大行不行？三星还发布了尺寸更大的Micro LED电视The Wall，尺寸*然达到了惊人的219英寸，比去年CES 2018发布的146英寸还要更大一些，十足电影院的感觉。

  三星还提到，Micro LED电视具备非常灵活的尺寸，什么意思，你想要什么尺寸都可以，因为Micro LED电视可以近乎无缝拼接在一起，可以让电视变动更大。