Micro LED苹果研究了7年，清华大学成功开发叠层微型LED全色阵列

近年来，随着半导体照明技术的深入发展， LED由于具有高电光转换效率、绿色环保等优点，越来越受到人们的重视。发光二极管作为新一代显示照明光源，已经成为交通显示、会议投影、医疗照明、军事通讯等领域的核心器件。伴随着微投影、微显示等概念的提出，科研人员的研究视野也由大尺寸器件制造逐步转向微型器件制造。近几年来， LED器件阵列化和微小型化的制备技术已成为国内外科研队伍的研究对象。

Micro LED

与此同时，随着应用需求的不断提升，全天候交通显示屏、 ARV显示器、 LCD背光源、 LIFI光源等具有广阔应用前景的全色微型 LED阵列器件越来越受到人们的重视，高端显示技术也成为市场的迫切需求。自其问世以来，这项技术迅速成为学术界和产业界关注的焦点，目前已经吸引了世界200多个研究和开发单位，其中包括消费电子行业巨头苹果、三星、索尼、谷歌，还有著名学府，如斯坦福、耶鲁、香港科技大学、台湾交通大学、南方科技大学等。

苹果（Apple）两年前收购Micro LED显示技术公司LuxVue Technology

LED商业化所面临的困难主要包括全色化、波长一致性以及巨量转换，这些巨量转换对大面积显示应用至关重要。LED的显示应用要求大量的三色器件集成到玻璃基片或柔性基片上，并需要保证每个像素的成品率，因此就要求可靠、有效地传输技术。现在有很多技术可以实现大规模地传输。代表产品有微调转印(μ TP)、卷对调转印、静电吸附技术、激光释放及液体自组装等，单片集成技术更适合于Micro-LED微显示应用。但是，无机micro-LED显示技术仍面临着包括器件集成在内的许多关键技术难题，而且micro-LED尺寸的减小还会导致器件性能的恶化，增加其制造难度。

图1. 堆叠RGB micro-LED阵列的概念图

清华大学电子工程系盛兴研究组开发了一种基于叠层式红、绿、蓝三色（RGB）微型发光二极管（micro-LED）的器件阵列设计，可用于全彩色照明和显示，提高了器件的发光效率和辐射性能。Micro-LED是一种由微米级LED发光像元组成的阵列器件，相比于基于液晶和有机LED器件的显示技术，基于无机半导体材料的micro-LED显示具有亮度高、寿命长、能耗低、响应速度快等特点，是下一代新型显示技术的有力竞争者。

图2.用于显示的图案化RGB micro-LED阵列

MicroLED，也就是LED微缩化和矩阵化技术，从原理上看，就是在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED阵列。它的特点是将一般 LED 的像素大小从毫米级降到微米级。RGB-LED全彩显示的显示原理主要是基于三原色(红、绿、蓝)调色基本原理。众所周知，RGB三原色经过一定的配比可以合成自然界中绝大部分色彩。同理，对红色-、绿色-、蓝色-LED，施以不同的电流即可控制其亮度值，从而实现三原色的组合，达到全彩色显示的效果，这是目前LED大屏幕所普遍采用的方法。

图3.堆叠RGB micro-LED器件的发光照片和电致发光性能

清华大学电子工程系盛兴提出了一种叠层RGB micro-LED结构，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。此外，该设计还在堆叠结构中嵌入了一个具有波长选择性反射的薄膜界面层，以提升器件的光输出效率。

图4.堆叠RGB micro-LED阵列的示意图和实物图

随着电子终端不断向“小型化、集成化、大功率化、多功能化”方向发展，传统的插装电感已经不能适应下游电子整机的需要，而体积小、成本低、屏蔽性能好、可靠性高、适于高密度表面安装的片式电感在移动通信、计算机、汽车电子、高分辨率电视、广播卫星等领域得到广泛应用，逐渐成为电感市场的主流，并逐渐成为电感市场的发展方向；总体而言，我国 LED行业的上市公司主要集中在中游封装和下游应用领域，在激烈的市场环境中，行业龙头持续受益，下游新兴应用将引领行业发展。

LED行业

在收购了 LuxVue Technology这一 Micro LED显示技术公司之后，苹果公司在微发光二极体(Micro LED)相关专利方面的布局也变得更加引人注目。鉴于 Apple Watch具有高亮度和低功耗的特点，很多人认为它将成为第一个使用 Micro LED显示屏的 Apple产品。不过，根据 Apple最近的计划，这项技术很可能会在增强现实(AR)设备上出现；

值得一提的是Micro LED技术尚未成熟，未来micro-LED显示技术可运用的领域将会越来越多，还有许多技术瓶颈有待克服，当然成本也是另一考量，更别说还要配合驱动 IC、检测、终端应用等各方面发展，短时间要达到商业量产并不容易。