Micro-LED显示器量化生产关键技术

蔡克新

(中电科风华信息装备股份有限公司，山西太原030024)

显示器产业技术正朝着高分辨率、高亮度、低功耗和柔性化快速发展，如图1所示，新型平板显示技术主要包括液晶显示（LCD）、等离子显示（PDP）、有机发光二极管显示（OLED）和微缩化发光二极管显示（Micro-LED）等几类，其中薄膜晶体管液晶显示屏(TFT-LCD)、有源矩阵有机发光显示器件(AMOLED)和Micro-LED属于半导体显示技术，目前LCD和OLED显示技术相对成熟。

图1 平板显示技术分类示意图

Micro-LED是新型显示技术与发光二极管(LED)技术复合集成的综合性技术。Micro-LED显示器由形成每个像素的微型LED组成，通常尺寸小于100μm的LED芯片就逐步进入了Micro-LED领域。相较于OLED和LCD显示，Micro-LED采用传统的氮化镓LED技术，可支持更高亮度、更大动态范围以及更广色域，实现快速更新率、广视角与更低功耗，在很多情况下它将比LCD和OLED显示发挥更独特的效果。

如表1所示，由于LCD显示芯片需要LED背光源且长期点亮，不跟随显示信息自动调整光暗，大部分LED光会被其他光学组件或芯片损耗，LCD显示芯片显示亮度仅占2.8%，光源利用率极低；而硅基OLED虽然功耗较低，可跟随显示信息调整发光功率，但受到有机发光材料本身的物理特性限制，存在亮度低、不耐高温、寿命短、可靠性不高等性能缺点。因此，LCD和OLED显示技术在一些新型应用领域受到限制。

比较而言，硅衬底氮化镓Micro-LED芯片与主动式硅基CMOS芯片显示驱动芯片相结合，形成一种具有高发光效率和色彩更加鲜明的微显示模块，由于自发光氮化镓Micro-LED芯片无需背光，减少了各种聚光和投射组件，可大大缩小光机体积，而且每个Micro-LED像素独立开关，光效和对比度能独立提升。……