科普｜一塊LED顯示屏的前世今生

    LED的英文全稱(chēng)為L(zhǎng)ight Emitting Diode，中文名為發(fā)光二極管。LED顯示屏是由發(fā)光二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的顯示屏幕，屬于主動(dòng)發(fā)光直視型顯示器，具有性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、色彩鮮艷等優(yōu)點(diǎn)。

    LED顯示屏雙色時(shí)代及藍(lán)光誕生

    在1993年之前，LED產(chǎn)品以紅綠雙基色為主，主要作為指示燈來(lái)使用。此時(shí)，由于材料器件的限制，藍(lán)光LED尚未被研發(fā)出來(lái)，LED顯示屏并未得到廣泛應(yīng)用。

    1993年，中村修二成功研發(fā)出亮度很高的藍(lán)光LED。至此，LED的發(fā)展才真正地步入正軌。藍(lán)光LED不僅解決了LED的白光照明問(wèn)題，也象征著一次歷史性突破——集齊RGB三原色，使LED顯示屏正式步入了全彩時(shí)代。

    隨著LED顯示屏的動(dòng)態(tài)顯示效果得到提升，它的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸向機(jī)場(chǎng)、金融證券、及商業(yè)廣告等領(lǐng)域擴(kuò)張。

    從DIP到SMD

（雙列直插式封裝）

    早期LED顯示屏使用DIP技術(shù)（雙列直插式封裝），需要引腳插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。這種封裝技術(shù)存在LED燈珠體積無(wú)法縮小、LED顯示屏重量無(wú)法降低等問(wèn)題。

    2001年，劃時(shí)代的SMD面世，大大改變了LED顯示的發(fā)展軌跡。

（表面貼裝器件）

    SMD是Surface Mounted Devices的縮寫(xiě)，中文全稱(chēng)為表面貼裝器件。得益于LED發(fā)光芯片的小型化，SMD可先將芯片封裝進(jìn)燈杯中制成獨(dú)立器件，再貼裝到載板上。SMD作為SMT（Surface Mounted Technology表面組裝技術(shù)）元器件中的一種，體積和重量上都有大幅度的降低。同時(shí)，SMT技術(shù)代替了絕大部分人工插件作業(yè)，這不僅提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)又降低了生產(chǎn)成本。

    SMD顯示屏的圖像輸出更加生動(dòng)銳利，可視角度更廣，平整度更高，強(qiáng)光下的可見(jiàn)度增強(qiáng)，使用壽命也得到延長(zhǎng)。得益于此，LED顯示的應(yīng)用領(lǐng)域得到極大擴(kuò)張，開(kāi)始廣泛應(yīng)用于室內(nèi)和戶外各種場(chǎng)景。

    小間距LED & Mini LED

    隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的成熟，人們對(duì)超高清顯示的需求越來(lái)越大，更小的間距、更微型的芯片成為L(zhǎng)ED顯示技術(shù)不斷追求的方向。

    Micro LED的概念早在2000年便已提出，但因技術(shù)不成熟，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里都停留在概念或?qū)嶒?yàn)室階段。

    另一方面，小間距LED與Mini LED的概念分別在2010年和2016年應(yīng)運(yùn)而生。小間距LED顯示屏是指LED點(diǎn)間距在2.5mm及以下的LED顯示屏，主打優(yōu)勢(shì)有高密化、無(wú)拼縫以及自然真實(shí)的顯示色彩等，主要應(yīng)用于商顯等大型場(chǎng)景。Mini LED，是指芯片尺寸在50-200μm之間的LED器件，應(yīng)用端目前有直顯和背光兩種途徑，主要定位于高端顯示屏市場(chǎng)，應(yīng)用范圍從商用擴(kuò)展至消費(fèi)性電子產(chǎn)品，例如電視、手機(jī)、平板等。

    2021年以來(lái)，蘋(píng)果、華為及三星等廠商的高端產(chǎn)品中相繼出現(xiàn)Mini LED的身影，Mini LED應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)成為備受矚目的新興市場(chǎng)。

    Mini & Micro LED

    Micro LED被視為繼LCD、OLED后的新一代顯示面板技術(shù)，成為各廠商的追求目標(biāo)。Micro LED即微發(fā)光二極管，其芯片尺寸在50μm以下，像素點(diǎn)間距小于0.1mm，每個(gè)像素都可獨(dú)立發(fā)光。作為新一代顯示技術(shù)，Micro LED具有亮度高、發(fā)光效率好、功耗低、壽命長(zhǎng)等特性，應(yīng)用前景更為廣泛，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)也遠(yuǎn)超Mini LED及其他顯示屏。

    2012年索尼首次推出應(yīng)用了Micro級(jí)芯片的55英寸顯示屏“Crystal LED Display”，開(kāi)創(chuàng)了Micro LED商品化的先河。雖然此后三星等大廠也推出了自家的Micro LED產(chǎn)品，但由于芯片轉(zhuǎn)移技術(shù)及成本等原因，Micro LED實(shí)際上目前還未能實(shí)現(xiàn)真正的量產(chǎn)，其成本仍然極其高昂，價(jià)格也更像難以企及的“空中樓閣”。目前，國(guó)內(nèi)外廠商都還在為真正進(jìn)入Micro LED領(lǐng)域而不懈努力。

    未來(lái)展望

    從1907年Henry Joseph Round在碳化硅晶體中發(fā)現(xiàn)發(fā)光現(xiàn)象開(kāi)始，到1962年第一次制成紅色發(fā)光二極管，時(shí)間跨度長(zhǎng)達(dá)60年之久。而自藍(lán)光LED發(fā)明至今，短短20余年，LED便從最初的單色發(fā)光體發(fā)展至集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身的LED顯示屏幕。不難看出，LED不論是技術(shù)發(fā)展還是應(yīng)用領(lǐng)域都在持續(xù)加速和擴(kuò)張，相信在這樣的發(fā)展趨勢(shì)下，Micro LED的顯示時(shí)代已近在咫尺。

    LED技術(shù)發(fā)展的每一小步都將帶來(lái)整個(gè)世界的巨變，而這種巨變?cè)诮?00年來(lái)從未停止。作為一家以科技驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的企業(yè)，中麒光電10年深耕LED顯示底層技術(shù)，在第三代半導(dǎo)體和外延芯片領(lǐng)域進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)布局，至今已形成涵蓋高端設(shè)備、襯底、外延、芯片、模組的LED垂直產(chǎn)業(yè)鏈，擁有國(guó)際領(lǐng)先的專(zhuān)業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，發(fā)明專(zhuān)利超過(guò)200項(xiàng)。