苹果最快2024年就商用，Micro LED国产化加速

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）根据外媒近日的报道，苹果公司最快会在2024年商用Micro LED显示屏，将其用在Apple Watch Ultra智能手表上，然后再陆续扩展到到iPhone、iPad和MacBook上。

如今时间临近，不过正如我们过去文章里提到的，Micro LED在量产方面还存在一些难题。好消息是由于苹果公司明显的带动效应，目前Micro LED量产攻关的速度加快。同时，国内产业链也在加速创新，在很多关键节点实现零的突破。

巨量转移设备不再需要进口

Micro LED被定义为下一代显示器，具有高解析度、低功耗、高亮度、高对比、高色彩饱和度、反应速度快、厚度薄、寿命长等特性，相较于过往任何一种显示技术，Micro LED几乎都具备明显的优势，相信这也是苹果公司下决心自研Micro LED的主要原因。
 
在Micro LED规模量产的道路上，目前巨量转移和全彩显示是最大的两个拦路虎。巨量转移技术能够提升LED晶粒转移的良率、效率和精度，可以将百万甚至数千万颗微米级的LED晶粒快速且精准地转移到基板上，并和基板上的驱动电路形成良好的电气连接和机械固定。相较于传统的Pick-place机械转移，巨量转移在精度和效率上的提升是巨大的。
 
不过，精度既是巨量转移技术的优势，同时也是实现这种技术最大的障碍。巨量转移需要99.9999%（六个九）的转移良率，且将每颗芯片的精准度控制在±0.5μm以内，传统真空吸附的设备在这里完全派不上用场。在2022年之前，国内厂商打造Micro LED试产线基本依赖进口设备。主要原因在于，巨量转移设备的技术含量高，存在一定的技术壁垒。
 
不过，到了2022年下半年，随着苹果、三星、LG、海信、康佳等消费龙头和面板大厂都选择进入Micro LED领域后，国产化设备也迎来了一波爆发。目前，在巨量转移技术的实现上，已经不再依赖进口设备。
 
今年2月份，德龙激光接受机构调研时表示，“巨量转移技术”是MicroLED产业化过程中长期待解决的关键技术。公司在相关技术领域有充足的技术储备，也率先开发了相应产品。目前公司MicroLED激光巨量转移设备已获得头部客户首台订单，即将交付。据悉，德龙激光的这台设备型号为LUT-800，拥有高良率、高效率和全自动三色上下料等优势，可以实现直转或者二次转移等方式，将三色LED芯片转移到基板上。并且，这台设备能够保证Micro LED转移落点精准，并可按照需求设置转移后Micro LED芯片阵列排布。除了激光巨量转移设备LUT-800以外，德龙激光可提供的Micro LED量产设备还有Micro LED激光剥离设备以及Mini/Micro LED激光刻蚀设备等。
 
2022年8月，先导智能在官方平台发布消息称，公司自主研发的Micro LED激光巨量转移设备顺利出货，进入工艺验证阶段，成为国内仅有几台实现巨量转移的先进设备之一，代表了该领域科技力量的顶级水准。在先导智能官网上，没有该设备的具体型号，可以看到相关的参数信息，这台设备能够99.99%的转移良率，以及±1um以内的转移精度。除了巨量转移设备以外，先导智能还提供LLO设备和芯片去除设备等。
 
此外，已经宣布过巨量转移设备最新进度的公司还包括海目星激光、大族激光、利亚德激光等，设备水平基本都在良率四个九，精度±1um以内。

国产厂商冲刺红光LED

正如上面提到的，对于Micro LED量产而言，巨量转移和全彩显示是最大的两只拦路虎。而在全彩显示方面，红光LED效率低是主要的症结所在。近几年，全球很多科研单位和LED芯片企业都在攻克Micro LED光效等技术难题，并持续取得突破，然而在红光Micro LED方面却遇到了很大挑战。
 
中国科学院院士、南昌大学教授江风益曾在行业峰会上表示，目前的红光材料使用GaP，效率很低，质地很脆，还属于第二代半导体材料。GaP红光在Mini LED尺寸小一点可以过得去，但进入Micro LED，目前的GaP红光就遇到了挑战。因此，红光Micro LED需要从第三代半导体等创新材料方面做突破。
 
不过话虽如此，目前AlGaInP LED和GaP基板融合依然有很多公司在跟进。当然，氮化镓或者其他先进材料实现高效率红光LED也是一个重要的方向，国产厂商也已经陆续取得了一些突破。
 
近一年来，上海显耀显示科技有限公司（简称：JBD）陆续在红光Micro LED方面取得突破，多次刷新红光Micro LED在光效和亮度方面的行业记录。JBD选择的材料是AlGaInP，这是是半导体照明行业中用于制作红光LED最成熟的半导体材料。近期，JBD宣布Micro LED激发的红光量子点微显示屏实测出高达3.7万尼特的超高亮度，是全新的行业记录。如果配合蓝色和绿色量子点，估测单片全彩方案的微显示面板亮度有望突破10万尼特。
 
此外，AET阿尔泰目前已经顺利完成了Mini LED氮化镓红光芯片点亮、样品制造；2022年8月，芯元基再次传出在Micro LED微显示方面取得重大研发进展，成功点亮了InGaN基红光适合微显示的pitch 8微米Micro LED芯片阵列
 
相对而言，国内在红光Micro LED的研发上还处于追赶者的位置。国外方面，2021年3月美国加州大学圣塔芭芭拉分校就首次展示了尺寸小于10μm的InGaN基红光Micro LED芯片；2021年5月，沙特阿卜都拉国王科技大学（KAUST）团队开发出一款新型InGaN基红光Micro LED芯片，可望助力实现基于单一半导体材料的全彩化Micro LED显示器；首尔伟傲世通过WICOP Pixel技术，成功将Micro LED显示屏的亮度提高到4000nits；MICLEDI在CES2023上展示了以AlInGaP为原料的红光Micro LED产品，芯片能够在极窄半高全宽（FWHM）内实现653nm波长，发出与法拉利跑车颜色类似的红光。

小结

《Micro LED 巨量转移技术的研究进展》根据IDC、海目星和国海证券三方数据测算后称，预计2023年，由于中试线的数量增加，以及面板厂商测试，Micro LED的LED需求量将会出现大幅增长，从2022年的44万亿颗提升到2023年的276万亿颗，并将在2024年达到568万亿颗。因此，Micro LED不仅是国产设备厂商的行业盛宴，对LED芯片厂商而言也是巨大的机会。