Micro LED发光芯片研究报告
目录
一、Micro LED概述 (2)
1、概念和原理 (2)
2、Micro LED与其他显示技术对比 (3)
3、发展历程 (4)
(1)2000年代初期:早期研究和探索 (4)
(2)2010年代:技术突破和商业化探索 (4)
(3)2017年至今:商业化和产业化加速 (4)
二、Micro LED芯片概述 (5)
郭碧婷爸爸催生1、芯片原理 (5)
(1)单Micro LED芯片 (5)
(2)彩Micro LED芯片 (5)
2、芯片结构 (6)
3、不同技术路线 (7)
(1)原生小晶元(Native Micro LED)技术 (7)
(2)面宽细化(Mass Transfer)技术 (7)
(3)超大尺寸细化(Super Fine Pixel Pitch)技术 (8)
4、芯片全生产过程 (8)
(1)设计阶段 (8)
(2)晶圆制备阶段 (8)
(3)封装阶段 (9)
三、Micro LED发光芯片的材料 (9)
1、III-V(三到五代)化合物半导体 (9)
2、衬底材料 (10)
(1)蓝宝石衬底 (10)
(2)碳化硅衬底 (10)
3、导电层材料 (11)
4、封装材料 (11)
祝学生学业有成的句子(1)环氧树脂(epoxy resin) (11)
(2)透明玻璃 (11)
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(3)聚合物封装材料 (11)
(4)荧光胶 (12)
四、Micro LED发光芯片的设计 (12)
1、像素排列和尺寸 (12)
2、器件结构和材料 (12)
3、电流注入和电路设计 (13)
梁婖婷资料4、热管理 (13)
5、封装和封装材料 (13)
6、制造工艺 (14)
五、Micro LED发光芯片的晶圆制备 (14)
1、衬底制备 (14)
2、发光层生长 (14)
(1)生长方法 (14)
(2)主要技术难度 (15)
3、光刻 (15)
(1)光刻过程 (15)
(2)对光刻机的要求 (16)
4、金属化处理 (16)
六、Micro LED发光芯片的封装 (17)
1、封装过程 (17)
2、正装和倒装 (17)
(1)正装(Face-up)方式 (18)
(2)倒装(Flip-chip)方式 (18)
七、巨量转移技术 (19)
1、概述 (19)
2、技术路线 (19)
(1)预脱层(Pre-Separation)技术 (19)
(2)激光剥离(Laser Lift-Off)技术 (19)
(3)智能切割(Smart-Cut)技术 (20)
(4)背衬转移(Backside Transfer)技术 (20)
八、Micro LED发光芯片市场 (21)
罗志祥劈腿1、市场规模 (21)
2、主要参与者 (21)
(1)中游 (21)
(2)下游 (22)
3、成本变化趋势 (22)
(1)生产设备成本 (23)
(2)生产效率和周期时间 (23)
(3)转移损失和良率 (23)
高圣远称和周迅没有财产问题(4)衬底材料和后续工艺 (23)
一、Micro LED概述
1、概念和原理
Micro LED(Micro Light Emitting Diode)是一种新型的显示技术,它由微小的发光二极管组成,每个发光二极管的尺寸通常在10到100微米之间。与
传统的LED(Light Emitting Diode)相比,Micro LED具有更小的尺寸和更高的像素密度,使其在显示技术领域具有巨大的潜力。
Micro LED的工作原理类似于传统LED,它基于半导体材料的发光特性。当电流通过Micro LED芯片时,
半导体材料中的电子与空穴结合,产生光子并释放出能量。这个过程被称为注入复合,它导致了Micro LED芯片的发光。
具体来说,Micro LED采用p-n结构,其中p型半导体层富含正电荷(空穴),而n型半导体层富含负电荷(电子)。当电流通过Micro LED芯片时,电子和空穴会在p-n结区域相遇,这被称为注入复合。在注入复合过程中,电子会跨越能隙并重新结合到空穴中,产生能量并发射光子。这些发射的光子经过透明的封装材料,最终形成可见光,实现显示效果。
控制电流的大小和方向可以调节Micro LED的亮度和颜。通过精确控制注入复合的电子和空穴的数量,可以调整Micro LED芯片的亮度水平。此外,使用不同的半导体材料可以产生不同的光谱,从而实现多彩的颜。
2、Micro LED与其他显示技术对比
由于Micro LED对比其他显示技术在发光方式、亮度、能耗、PPI、寿命、对比度、域、反映时间、工作温度等指标上均具有领先优势,所以该技术路线被业界广泛认为是终极的显示技术路线。
3、发展历程
(1)2000年代初期:早期研究和探索
2000年:朝鲜科学家陈韦柱首次提出了Micro LED的概念,并于2002年获得了相关专利。
2005年:美国加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)的Shuji Nakamura教授与同事发表了一篇关于GaN基Micro LED的研究论文,引起了广泛的关注。
(2)2010年代:技术突破和商业化探索
2010年:台湾大学的张忠谋教授领导的团队成功实现了全彩Micro LED显示模组的研发,并展示了其在电视和显示领域的潜力。
2011年:韩国的三星电子收购了Micro LED公司LuxVue,进一步加强了对Micro LED技术的研发和商业化的兴趣。
2013年:台湾AU Optronics(AUO)首次展示了一块超小尺寸的Micro LED 显示屏。
2014年:美国硅谷初创公司Aledia宣布成功制造了基于GaN的Micro LED,引发了对于高效能Micro LED的关注。
(3)2017年至今:商业化和产业化加速
2017年:Apple宣布收购Micro LED显示技术公司LuxVue,并开始加大在Micro LED领域的研发投入。
2018年:三星电子在国际消费电子展(CES)上展示了一款146英寸的Micro LED显示墙,展示了其在大尺寸显示领域的潜力。
2019年:三星电子推出了名为"The Wall"的Micro LED显示屏产品线,逐步进入商业市场。
2020年:台湾的晶元光电宣布成功实现了大规模Micro LED显示屏的制造,引发了行业内外的关注。
2021年:Micro LED技术在智能手机、电视和可穿戴设备等领域得到进一步应用,越来越多的厂商开始展示其Micro LED产品。
二、Micro LED芯片概述
1、芯片原理
(1)单Micro LED芯片
由于Micro LED的芯片间距通常在0.1mm以下,单Micro LED发光芯片仅能发出单一颜的光,通常为红、绿或蓝,现阶段单Micro LED芯片采用绿较多。其原理基于半导体材料在正向电流
作用下发生注入电子和空穴复合的过程,产生光子发射,从而发出特定波长的单光。单Micro LED发光芯片中的每个像素都只包含一个发光单元,通过调节电流的大小来控制亮度。
(2)彩Micro LED芯片
如下图,彩Micro LED发光芯片的原理在于每个像素中集成了三个独立的发光单元,分别对应红、绿、蓝三种颜。通过调节每个发光单元的电流强度,可以控制三基的发光强度和比例,从而产生所需的颜。从工艺角度来说,彩芯片比单芯片设计和制作过程更为复杂,应用场景更丰富。