Apple Watch Ultra將推遲,MicroLED制造關(guān)鍵點(diǎn)在哪?
蘋果最“關(guān)鍵的項(xiàng)目”之一
研究機(jī)構(gòu)預(yù)計蘋果MicroLED屏的Apple Watch Ultra將再度推遲,是因?yàn)樵谏a(chǎn)方面遇到了問題,在大規(guī)模生產(chǎn)之前,需要解決生產(chǎn)的高成本問題。MicroLED協(xié)會預(yù)估1.78英寸Apple Watch的OLED屏幕價格為20美元,而同分辨率的MicroLED將超過40美元。
同Apple Watch Ultra目前采用的OLED屏相比,MicroLED屏通過多方面的改進(jìn),將帶來更好的顯示效果、更長的續(xù)航時間,屏幕的生命周期也將更長。準(zhǔn)備從Apple Watch Ultra開始應(yīng)用,最終將這種顯示屏應(yīng)用到包括iPhone在內(nèi)的其他設(shè)備上。蘋果已經(jīng)花費(fèi)了數(shù)十億美元開發(fā)顯示技術(shù),而這一轉(zhuǎn)變據(jù)說是蘋果最“關(guān)鍵的項(xiàng)目”之一。
據(jù)彭博社報道,蘋果公司計劃最早在2024年開始在移動設(shè)備上使用其自己定制的顯示屏,以減少對三星和LG等技術(shù)合作伙伴的依賴。據(jù)了解,這些顯示屏可能會由外部供應(yīng)商制造,但蘋果將掌握自主設(shè)計技術(shù)。
蘋果一直在努力擺脫對其他芯片制造商的依賴,比如最新的Mac電腦已經(jīng)開始全面采用自研M系列芯片,來代替英特爾處理器。另外,蘋果還正在“全面突破”,為iPhone、iPad和Mac制造更多自己的組件,這樣它就不需要與那么多的第三方組件供應(yīng)商合作。
此前報道,蘋果計劃在2025年淘汰博通的Wi-Fi和藍(lán)牙芯片,改用自家的芯片設(shè)計。此外,蘋果還在尋求替換高通公司的5G基帶芯片,報告稱到2024年底或2025年初,蘋果將采用自研的基帶芯片。
次世代顯示技術(shù) —— MicroLED
電子設(shè)備屏幕的真正未來,業(yè)內(nèi)普遍都認(rèn)為會是MicroLED屏幕技術(shù),并稱之為次世代顯示技術(shù)。
MicroLED即微型發(fā)光二極管,是LED微縮化和矩陣化技術(shù)。簡單點(diǎn)說,既是將LED背光源進(jìn)行薄膜化、微小化、陣列化,集成度高并且具有自發(fā)光無需背光源的特性,采用無機(jī)氮化鎵作為發(fā)光材料。
由于MicroLED采用的是自發(fā)光的單獨(dú)的微米級LED,與當(dāng)下頂級的OLED顯示器所能提供的色域幾乎是相同的。由于LED無機(jī)物的穩(wěn)定性,讓色彩無論在使用多少時間后都可以保持一致性與穩(wěn)定性,這一點(diǎn)是OLED所無法比擬的。MicroLED也兼顧顯示純黑色的特性,而且是像素級別的純黑色,這一點(diǎn)要比MiniLED的分區(qū)背光控制要來得更加直接和純粹。
同時MicroLED由于結(jié)構(gòu)簡單、能耗較小、擁有更高的光電轉(zhuǎn)換效率,功率消耗量可低至LCD的10%、OLED的50%,在大幅度減少單位用電的同時還允許更高的能量用于直接發(fā)光,讓最高亮度可以去到近2000尼特。
與OLED相比,MicroLED可以支持更高的亮度、更高的動態(tài)范圍和更廣的色域,同時實(shí)現(xiàn)更快的更新速率、更廣的視角和更低的功耗,這是蘋果要研發(fā)MicroLED的重要原因。
MicroLED的技術(shù)難點(diǎn)和問題
MicroLED幾乎集合了OLED和LCD的所有優(yōu)點(diǎn),兼顧了高亮度、高色域、高對比度,又能做到長壽命、省電、柔性屏。可以說是未來屏幕的集大成者,那為什么MicroLED擁有這么多優(yōu)點(diǎn)還沒有普及呢?
那是因?yàn)镸icroLED優(yōu)勢來自于它多達(dá)百萬級的微米LED,而難度也出現(xiàn)在這上面。目前,MicroLED主要有三個技術(shù)難點(diǎn)和問題,量子效率Droop效應(yīng)(有效發(fā)光面有限、紅光LED效率低)、驅(qū)動能力匹配問題(需要高電流、低功耗的驅(qū)動材料)、巨量轉(zhuǎn)移問題(工藝要求高、精度要求高、成本高)。而最重要的問題就出現(xiàn)在巨量轉(zhuǎn)移問題上。
巨量移植技術(shù)是目前MicroLED的主流、理想制造技術(shù),由于MicroLED是以微米級為單位的二極管,需要在硅晶圓上來制造,而非直接在屏幕基板上制造。所以這就需要讓在硅晶圓上生產(chǎn)出來的微米LED移植到屏幕的基板上。
這其中的轉(zhuǎn)移技術(shù)就叫做巨量移植。由于待轉(zhuǎn)移的微米LED晶片,大約為頭發(fā)絲的1/10,需要精度很高的精細(xì)化操作;一次轉(zhuǎn)移需要移動幾萬乃至幾十萬顆以上的LED,數(shù)量十分巨大,要求有極高的轉(zhuǎn)移速率,這就讓該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度有了較高的挑戰(zhàn)。
即便Micro LED技術(shù)不夠成熟,主要的挑戰(zhàn)集中在關(guān)鍵技術(shù)的突破與量產(chǎn)成本的降低。在大眾消費(fèi)市場的商用化進(jìn)程還很漫長,但是它的種種優(yōu)勢表明,它確實(shí)代表著電子設(shè)備屏幕的未來方向。(轉(zhuǎn)自電子產(chǎn)品世界)