回顧2019全球Micro LED關鍵新品及技術突破

根據集邦科技Trendforce旗下LEDinside在《2019 Micro LED次世代顯示關鍵技術報告》,由於Micro LED的特性優良,不論是在高亮度、高對比、高反應性及省電方面,都優於LCD及OLED,未來將可應用於穿戴式的手錶、手機、車用顯示器、AR/VR、電視及大型顯示器應用。

Micro LED作為新一代顯示技術,早已吸引全球各大龍頭廠商積極研發佈局。LEDinside指出,儘管Micro LED技術仍面臨技術及成本的多重挑戰,與兩年前相比,目前的技術進展已大幅推進,早期的專利技術也開始出現實體樣品展示機,未來Micro LED商品化的時程將隨著Micro LED技術的成熟而進展。

在即將結束的2019年裡,許多廠商都發表了全新的Micro LED產品及技術,跟著LEDinside一起來回顧。

【Micro LED 2019年代表性作品】

1.三星75吋模組Micro LED顯示器

2019年一月,三星在美國拉斯維加斯舉辦的年度CES的First Look活動中推出最新的模組化Micro LED顯示器。該75吋的Micro LED顯示器所使用的LED晶片,只有前一年「The Wall」的十五分之一。根據LEDinside瞭解,三星在2019年展出的顯示器使用的晶片是由錼創科技(PlayNitride)所提供,並採用自家研發的巨量轉移技術,將晶片轉移到玻璃背板,實現真正的Micro LED顯示器。

2.Sony Crystal LED 16K顯示系統

在今年四月的美國廣播電視行業展會NAB 2019上,Sony宣布已為日本資生堂架設一專業級的Crystal LED 16K顯示系統,寬高分別為19.3公尺與5.4公尺(約800吋),由無邊框(bezel-less)模組構成且無接縫。而後Sony也在今年九月推出家用版本,單片Micro LED顯示模組據傳要價一萬美元,若要拚出16K解析度的超高畫質螢幕,則需要576個單位,造價超過500萬美金。


(圖片來源: Sony)

3.Plessey開發出2.5微米Micro LED顯示器以及全彩化LED

英國Micro LED技術廠商今年也發表多項技術突破。該公司在九月時宣布開發出2.5μm的超高解析度(2000×2000)Micro LED顯示器,用於可穿戴AR/VR設備。十月又宣布已成功在同一矽基氮化鎵(GaN-on-Si)磊晶片上開發出藍色及綠色的LED。十二月初,該公司再突破挑戰,開發出矽基銦氮化鎵InGaN紅光LED。


(圖片: Plessey)

4. Micro LED進軍車用照明,日亞化、歐司朗及海拉分別宣布新技術

Micro LED除了在顯示器上大放異彩,也悄悄切入車載應用。日亞化與英飛凌於九月時宣布其合作計畫,表示正共同開發一款高解析度Micro LED頭燈。在單一光源上整合了超過16,000個Micro LED,每個光點能夠被單獨控制,可以投射資訊跟標記在道路上,提升行車安全。

歐司朗也同時發表類似技術,宣布已著手開發最新一代的整合LED頭燈Eviyos,將25,600個Micro LED放在單一晶片上,且間距只有40µm。國際車燈大廠海拉Hella也在上個月發布一款高解析度,包含30,000光點的車頭燈系統。


(圖片來源:Hella)

5. 錼創與錸寶合作小尺寸Micro LED,進軍穿戴應用

錸寶集團自今年五月起開始與錼創的合作關係,並在2019年的Touch Taiwan上展出兩款小尺寸Micro LED顯示模組,包括一款1.25吋的玻璃基板以及一0.94吋的軟板顯示器,預計將切入穿戴應用並於2020年開始量產。


6. 友達Touch Taiwan亮相Micro LED車用顯示器

同樣在Touch Taiwan上,面板廠友達展出12.1吋的Micro LED車用面板,達成優越的色彩、亮度以及對比度的表現跟畫面流暢性。

7. 瑞豐光電展業界最小Pitch 0.49mm Mini/Micro LED顯示模組

來自中國的瑞豐光電則帶著Mini/Micro LED產品首次低調亮相Touch Taiwan 2019,秀出該公司的最新產品P 0.68 mm的118吋全彩4K顯示幕,以及P 0.49 mm的產品,實現85吋全彩4K、170吋全彩8K,顯示功能達到6000:1全彩化及NTSC:140。

【Micro LED 2019年技術突破】

1.垂直集成氮化鎵LED助力發展Micro LED顯示器

美國羅徹斯特理工學院(Rochester Institute of Technology)的研究者新設計出一種垂直集成氮化鎵LED結構,有助於提高Micro LED顯示器的效率。

羅徹斯特理工學院的馬修(Matthew Hartensveld)和張敬(音譯,Jing Zhang)在 IEEE Electron Device Letter期刊上發表了一項研究,描述了他們將納米線氮化鎵場效電晶體(field-effect transistors簡稱“FETs”)和氮化銦鎵LED集成在一起的方法。在這個有創意的新結構中,電晶體被放置在LED下面以實現控制和調光。

2.國立交通大學與SIJ合作推出可調變波長的全彩Micro LED顯示器

國立台灣交通大學光電工程學系郭浩中教授研究團隊與廈門大學電子科學系吳挺竹博士和Flex-Photonics佘慶威博士、SIJ Technology Inc公司合作,在單一磊晶片上採用奈米結構應力調變技術與高精度的量子點噴塗技術,合作開發出單片式集成RGB Micro LED元件,該研究成果展示了無須巨量轉移技術就能實現全彩顯示的Micro LED概念,研究成果也分別被刊登在國際知名期刊《Scientific Reports》與《Photonics Research》。

3.利用ALD鈍化可提高Micro LED性能

據外媒報導,工業原子層沉積(ALD)薄膜塗層技術領先供應商Picosun集團日前表示,通過使用一種稱為ALD鈍化的技術提高了其Micro LED的性能。

Picosun認為,對於包括液晶顯示器、OLED以及傳統LED等現有顯示技術來講,Micro LED是一大挑戰。因為Micro LED提供了包括體積小、低功耗、卓越的亮度及能效、更高的對比度及色彩飽和度、超高解析度、靈活性以及良好的可靠性等性能。

4.法國Leti開發基於CMOS的Micro LED顯示器生產新技術

法國研究機構Leti of CEA Tech研發出一個生產高性能氮化鎵Micro LED顯示器的新工藝。相比現有方法,這項新工藝更簡單且更高效。新工藝的第一步是將Micro LED晶片直接轉移到CMOS晶圓上。第二步是把由CMOS驅動電路和Micro LED晶片組成的每個完整圖元點轉移到顯示基板上。

5.美國新創公司推出全球最小最密集的Micro LED顯示器

美國新創公司Mojo Vision推出具備14000 ppi的Micro LED顯示器,並聲稱是全球最小最密集的動態顯示器。

該顯示器尺寸僅為0.48mm,相當於一粒沙子的大小,但其圖元密度相比目前的智慧手機顯示幕高出300倍。這項原型技術採用Micro LED,預計將用於AR/VR和抬頭式顯示器等穿戴式裝置。

6.3μm巨量轉移獲突破

Mikro Mesa Technology成功開發領先全球的無壓合低溫鍵結3μm Micro LED巨量轉移技術,讓Micro LED顯示技術量產之路又往前推進了一大步。

Mikro Mesa的技術使用了直徑3μm的μLED晶片,為領先業界的超微小尺寸,讓磊晶片的利用率達到極致的高水準。轉移尺寸接近4吋,一次可容納高達數百萬顆以上的μLED轉移,並可進行多次多色μLED的轉移。而大尺寸的轉移面積,可大幅減少轉移次數,並增加了大尺寸全彩色顯示器的量產性。

7.韓KAIST研發新發光材料,助力降低Micro LED成本

韓國科學技術高級研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology,KAIST)的研究團隊開發了一種新的發光材料,這種材料結合了量子點和充滿爆米花狀氣囊的聚合物介質,其發光強比傳統的純量子點薄膜高21倍,耐用性提高45%。

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