2023
08·24
行家说快讯：
据外网报道，由香港城市大学Jr-Hau HE教授及其衍生公司 Rayleigh Vision的微显示研究团队在 Micro LED 技术方面取得了重大进展。
他们新推出的两层微显示器阵列堆叠技术，可制作双层单元，且每层都可以独立调制颜色。
值得注意的是，该团队的堆叠方法已获得初步验证，将有望培育出RGB全彩Micro LED。且预计到2023年底将实现像素密度增加四倍。该产品具有高对比度、高亮度、宽色域、高效率、低功耗和长使用寿命，适用于娱乐、消费电子和专业行业。
公开信息显示，Rayleigh Vision成立于2023年，是一家专注于Micro LED技术创新解决方案的初创公司，目前在加州、中国香港及中国台湾均设有中心。
此前，该团队推出了多款Micro LED创新产品，如0.55英寸全彩Micro LED微显示器、像素密度高达3780 ppi的0.38英寸Micro LED微显示器。此外，Rayleigh Vision还成功培育2.5微米Micro LED像素、并构建密度超过10,000 ppi的像素阵列的技术。
研究团队2020年的0.55英寸Micro LED显示屏，展示了其标志
《2023元宇宙LED显示应用调研白皮书》显示，叠层式 Micro LED 不仅可实现全彩，并且提高了性能，同时也提高了传输过程的效率。转移过程中的步骤将其减少了三分之二（就转移步骤数量而言），同时可以在单个晶圆上完成所有过程；是目前Micro LED 微显示技术的关注技术之一。
据行家说Display不完全统计，近年头部厂商和高校科研机构正加速投入叠层式Micro LED的研究当中。包括首尔伟傲世、Lumens、Sundiode、诺视科技等国内外LED企业，以及国内的清华大学研究团队、均有研究成果落地。
■ 首尔伟傲世
2022年，首尔伟傲世展示了WICOP Pixel全彩单芯片显示技术。
据悉，WICOP Pixel 实现三个 RGB Micro LED 垂直堆叠，可将Micro LED显示屏生产工序减少到三分之一，既提高了Micro LED的良率，又降低了制造成本，这种结构不仅可以制造超小型芯片和均匀呈现颜色，还可以再现各种黑色。
今年2月，首尔伟傲世展示了基于WICOP Pixel技术的Micro LED显示屏，亮度提高到了4000nits，将Micro LED的应用范围扩大到包括AR、VR在内的元宇宙领域。
■ Sundiode
2021年4月，美国Micro LED微显示公司Sundiode公布了其专有的堆叠式RGB Micro LED像素技术，可将单晶圆上的叠层式RGB Micro LED像素阵列直接接合到硅基CMOS背板上。
同年11月，Sundiode展示了叠层式RGB Micro LED全彩显示器，采用主动矩阵硅基CMOS背板驱动技术，Micro LED芯片尺寸为100μm，显示器尺寸为15.4mm×8.6mm，分辨率为200PPI。
今年年初， Sundiode与GaN技术开发商Soft-Epi，共同实现在单个蓝宝石晶圆上生长单片全InGaN RGB LED结构。
而后5月，Sundiode与KOPTI（韩国光子技术研究所）合作开发一种具有“堆叠”结构、不同的制造Mini/Micro LED方法，可为Micro LED提供RGB三色叠加、且不并排的像素。
目前，Sundiode计划进一步开发，未来将在硅 CMOS 背板上使用堆叠 RGB 像素技术的Mini/Micro LED显示器。
■ Lumens
今年初，韩国LED开发商Lumens宣布，已开发用于Micro LED生产的RGB外延片Monolithic。
据悉，单个外延片产品是由RGB三光色外延片堆叠而成。在红光LED材料上，Lumens改用与蓝光、绿光相同的氮化铟镓材料，更易于叠层式芯片的加工与生产。
8月16日，Lumens 在K-Display（韩国显示器工业展览会）首次对外推出 RGB 单芯片 Micro LED。（详情阅读）
■ 诺视科技
2022年底，国内Micro LED技术开发商诺视科技成功点亮0.39英寸的Micro LED微显示屏，产品采用WLVSP™ (Wafer Level Vertically Stacked Pixels，晶圆级垂直堆叠像素）技术方案开发。
据诺视科技官微信息，其在与湖南大学产学研合作中，逐步实现了大尺寸硅基集成电路工艺和VSP技术方案的统一，未来湖南大学持续保持在Micro LED技术开发方面展开多层次合作。
■ 数字光芯
今年3月，数字光芯在企查查披露了“采用堆叠式封装的Micro-LED微显示芯片”的专利申请，该专利已进入授权阶段。
本发明公开了一种采用堆叠式封装的Micro LED微显示芯片，该Micro LED微显示芯片将数据存储电路与Micro LED像素及驱动电路独立为两个芯片，并使用芯片堆叠技术将数据存储芯片与Micro LED像素及驱动电路芯片堆叠封装，有效的降低了Micro LED微显示芯片的面积。
4月2日，数字光芯与诺视科技共同成功点亮0.12英寸 Micro LED微型显示屏，该微型显示屏亮度可达数百万尼特，像素尺寸3.75μm。
■ 清华大学
2021年5月，清华大学电子工厂系研究团队开发了基于叠层式红、绿、蓝三色（RGB）的Micro LED器件阵列设计。
据悉，该设计通过外延剥离和转移印刷的方法，将基于不同无机III-V族单晶半导体结构的薄膜式Micro LED，包括铟镓磷基（InGaP）红光LED、铟镓氮基（InGaN）绿光和蓝光LED（尺寸~100μm2，厚度~5μm）异质集成，形成垂直堆叠结构。同时，通过设计具有波长选择透过的光学薄膜作为Micro LED之间的界面层，提高了器件的发光效率和辐射性能。
与传统并排放置的RGB器件结构相比，在同等器件尺寸下，叠层结构比并排结构可将显示分辨率提升三倍，不仅提高了器件的发光性能，也降低了制备过程中对加工精度的要求。
■ Youngwoo DSP
2021年，韩国半导体设备厂Youngwoo DSP获得政府项目，负责开发基于超小RGB堆叠层的新型Micro LED制造技术，项目持续至2024年底。
据Youngwoo DSP表示，这项技术有助于提高巨量转移的对准精度、提升像素点密度，同时还能节省制造时间、降低成本；相关产品可应用到智能手表、汽车以及AR设备等。
■ KAIST
2020年，韩国高等科学技术研究院（KAIST）的研究团队开发了一种生产高分辨率Micro LED显示器的方法。
值得注意的是，该团队将红绿蓝LED有源层堆叠在3D空间之后使用半导体图案化工艺，并通过具有滤光片特性的绝缘膜，消除红、蓝光色干扰。最终，显示器拥有每英寸超过6万像素的高分辨率。
去年7月，KAIS宣布，由电气电子工程学院的Sang-Hyun Kim教授领导的研究团队利用单片式3D集成技术，成功研发了1600 PPI等效Micro LED显示器。
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总结
综上来看，头部厂商和高校科研机构在堆叠结构Micro LED领域的研发进展，为Micro LED在中小尺寸领域的应用选择提供了更多的方向。
不过，一个技术的发展无外乎市场与技术的配合。随着市场上终端大厂纷纷投入，技术上多种方案百花齐放，相信将加速推动堆叠结构Micro LED技术的落地及应用。
