被譽為“下一代顯示技術(shù)”的Micro-LED正處于商業(yè)化關(guān)鍵節(jié)點，技術(shù)突破在即，商業(yè)應(yīng)用在望。日前，The Information報道稱，近十年來，蘋果一直在投入巨資自主研發(fā)Micro-LED技術(shù)，以擺脫三星作為其供應(yīng)商。傳聞蘋果計劃將Micro-LED技術(shù)先引入智能手表，再引入iPhone等產(chǎn)品，而搭載Micro-LED技術(shù)的Apple Watch預(yù)計2024年面世。

從技術(shù)上看，Micro-LED技術(shù)應(yīng)用于如三星前段時間推出的大屏幕電視上所需的技術(shù)，與應(yīng)用于小屏幕的智能穿戴等產(chǎn)品上，所采取的技術(shù)方案并不完全相同。前者的技術(shù)挑戰(zhàn)在于巨量轉(zhuǎn)移，而后者則在于全彩顯示。資料顯示，當前蘋果在上述兩個技術(shù)領(lǐng)域都已經(jīng)有了一定的技術(shù)儲備。

蘋果巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)儲備全球第一

由于Micro-LED發(fā)光層和驅(qū)動基板生長工藝差異，很難通過生長工藝將顯示陣列和驅(qū)動器件集成起來，所以需要轉(zhuǎn)移步驟將制作好的Micro-LED晶粒轉(zhuǎn)移到驅(qū)動電路基板上。

以一個4K電視為例，需要轉(zhuǎn)移的晶粒就高達2400萬顆（以4000 x 2000 x RGB三色計算），即使一次轉(zhuǎn)移1萬顆，也需要重復(fù)2400次，轉(zhuǎn)移過程中的轉(zhuǎn)移效率、精度、良率問題將重點影響轉(zhuǎn)移后顯示性能。

根據(jù)智慧芽最新發(fā)布的《2023 Micro-LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)洞察白皮書》顯示，在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)領(lǐng)域，該方向領(lǐng)頭的創(chuàng)新主體以美國蘋果和XDC為主，兩者在巨量轉(zhuǎn)移方向技術(shù)儲備最多。

值得一提的是，白皮書中針對蘋果（包括其收購的Luxvue）公司的核心專利家族進行了詳細的解讀，深入拆解了蘋果圍繞巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)開展的全面的專利保護布局。

圖：蘋果/Luxvue核心專利家族解讀

進一步分析上述專利可知，蘋果在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)中采用的方案多為“靜電”這一技術(shù)流派，即通過向轉(zhuǎn)移頭的電極施加電壓產(chǎn)生靜電吸附來完成轉(zhuǎn)移。

其中具有代表性的例如蘋果手中一件涉及“靜電轉(zhuǎn)移頭”的技術(shù)方案。利用智慧芽研發(fā)情報庫可以看到，該方案包括基底、臺面結(jié)構(gòu)、電極、介電層，以及介電層上圍繞臺面結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電接地平面，可將電壓施加到微型器件轉(zhuǎn)移頭和頭陣列以從載體襯底拾取微型器件并將微型器件釋放到接收襯底上。

圖：蘋果技術(shù)方案展示（來源：智慧芽研發(fā)情報庫）

蘋果全彩顯示技術(shù)早有布局

在全彩顯示領(lǐng)域，主要有三條技術(shù)路線：RGB三色LED法、波長轉(zhuǎn)換法和3D納米線法。由于巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)限制，以RGB三色芯片來實現(xiàn)全彩化，對Micro-LED顯示技術(shù)而言非常困難，因此應(yīng)用單色紫外光LED或藍光LED搭配色彩轉(zhuǎn)換材料來達成全彩化是目前比較可行的方式之一。當前業(yè)內(nèi)重點關(guān)注的是量子轉(zhuǎn)換效率和光串擾問題。

白皮書顯示，在通過波長轉(zhuǎn)換實現(xiàn)全彩化的技術(shù)路線中，蘋果公司此前收購的Luxvue早在2013年就有相關(guān)的技術(shù)布局。

圖：波長轉(zhuǎn)換實現(xiàn)全彩化技術(shù)路線圖

通過智慧芽研發(fā)情報庫深入分析該技術(shù)方案可知，在微型LED器件上形成波長轉(zhuǎn)換層波長轉(zhuǎn)換層可以由玻璃、環(huán)氧樹脂、硅膠、亞克力等材料形成，每個波長轉(zhuǎn)換層包括分散在其中的磷光體顆粒，微型LED器件被設(shè)計為發(fā)射紫外線或藍光，在微型LED器件周圍形成紅色發(fā)射轉(zhuǎn)換層、綠色發(fā)射波長轉(zhuǎn)換層或藍光發(fā)射轉(zhuǎn)換層。

圖：蘋果技術(shù)方案展示（來源：智慧芽研發(fā)情報庫）

上述兩大技術(shù)領(lǐng)域，目前都正在加速研發(fā)攻堅中，距離大規(guī)模量產(chǎn)還有一定的差距。蘋果試圖擺脫的三星也正在Micro-LED領(lǐng)域中全力研發(fā)，未來或?qū)⒂懈蟮募夹g(shù)突破。不過可以確定的是，Micro-LED商業(yè)化的明天離我們越來越近了。

審核編輯黃宇