Micro-LED（微型發(fā)光二極管）被譽為“下一代顯示技術”，更被期望為顛覆產業(yè)的“終極顯示技術”。在嘉庚創(chuàng)新實驗室廈門市未來顯示技術研究院（以下簡稱“研究院”），Micro-LED的關鍵核心技術不斷被突破，并快速推動產業(yè)轉化。近期，一款高PPI Micro-LED透明顯示屏將在研究院實現點亮。
攻克巨量轉移和集成高難度工藝技術
建成全球首條G2.5代Micro-LED相關工藝示范線
相較于已大規(guī)模量產的LCD和OLED技術，Micro-LED技術具備高亮度、高對比度、高可靠性以及響應速度快等一系列顯著優(yōu)勢。
近日，記者在嘉庚創(chuàng)新實驗室看到，從百級到萬級的潔凈室內，布局了數十臺新型顯示領域的高精尖設備，身著防靜電工作服的研發(fā)人員緊盯設備上實時顯示的技術參數，一派繁忙而有序的研發(fā)景象。
“Micro-LED顯示屏由數目眾多的微小LED芯片組成，每個LED尺寸僅為幾微米至幾十微米，”研發(fā)人員告訴記者，它實質上可以看作將傳統常見的LED器件進行數百倍的縮小，大幅度提高顯示模組上發(fā)光芯片的集成度。這就涉及一種其他電子行業(yè)幾乎都不會用到的高難度工藝——巨量轉移技術。
簡單來說，就是將數十萬、數百萬乃至數千萬顆微米級別的Micro-LED芯片，高效率高精度地轉移至驅動背板上，并實現良好的電連接。這一過程對工藝效率、良率和精度都有著極為苛刻的要求，而效率、良率和精度通常又互相影響，協同精進極其困難。
廈門市未來顯示技術研究院于2022年底打通了高效率、高良率、高精度的激光巨量轉移全鏈條工藝，并于2023年建成了全球首條G2.5代Micro-LED巨量轉移工藝示范線，實現芯片轉移效率高達一萬顆每秒。一次轉移良率大于99.9%，修復后良率大于99.999%，成功點亮多款Micro-LED顯示屏。
廈門市未來顯示技術研究院副院長黃凱介紹，Micro-LED不僅有望再次突破整張顯示屏幕形態(tài)、大小的枷鎖，解決傳統顯示的諸多局限性，還在提升產品顯示效果和性能以及降低產品成本、應用場景等方面展現了巨大潛力。
開拓應用場景引領行業(yè)發(fā)展
成功點亮全球像素密度最高的屏幕
運營至今，研究院在關鍵技術卡點上連續(xù)取得突破性進展——去年11月，面向智能穿戴和移動終端應用，成功點亮了一款1.63英寸Micro-LED全彩顯示模組，分辨率達到每英寸403像素，是我國目前采用巨量轉移技術實現的最高分辨率產品。該產品還獲得了MES 2024國際元宇宙博覽會“年度產品創(chuàng)新大獎”。
“市面上常見的普通發(fā)光二極管顯示屏，每英寸長度內將組裝45到90顆發(fā)光二極管芯片，而這款新型顯示屏，每英寸長度屏幕內組裝了超過1200顆極其微小的發(fā)光二極管芯片，是當前全球像素密度最高的屏幕。”黃凱介紹。
這款郵票大小的顯示屏主要應用于智能手表，手表的內部驅動背板上，集成了44萬顆微米級發(fā)光二極管。這就好比在每平方毫米的面積內，組裝了近500顆小燈泡。當我們近距離觀察屏幕時，普通發(fā)光二極管屏幕有肉眼可見的顆粒感，而這款顯示屏則完全看不出顆粒，分辨率非常高。
“當前行業(yè)的預期是，在Micro-LED技術全面成熟以后，還將催生包括AR、VR等一系列產品的出現，將在很大程度上改變顯示領域的生態(tài)。”黃凱說。近期，研究院一款高PPI Micro-LED透明顯示屏將問世，未來有望在透明窗顯、透明筆記本等更多場景和領域應用。
Micro-LED在智能穿戴、超大尺寸電視、車載顯示等領域已經逐漸展現出其獨特優(yōu)勢，未來從AR到透明顯示乃至更多應用，Micro-LED顯示可以說有望實現“全包圍”。不過業(yè)內人士表示，距離Micro-LED的大規(guī)模量產還有較長的路要走，當瓶頸技術和成本的問題得到解決，Micro-LED產品將快速走入千家萬戶。
記者了解到，廈門正在成為新型顯示產業(yè)的重要集聚區(qū)，目前全市集聚新型顯示產業(yè)鏈上下游相關企業(yè)超2000家。“未來在Micro-LED顯示領域，廈門市可能占據全國六七成甚至更高的產能。無論是從技術上還是產業(yè)上，廈門都有較大機會實現在全國乃至全球的引領。”
2021年2月，由廈門市政府與廈門大學共建的廈門未來顯示技術研究院投入建設運營。三年半來，研究院組建起由張榮院士領銜的百余人高層次多元化人才團隊，聚焦新型顯示產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略需求，以Micro-LED顯示技術為主攻方向，構建形成了涵蓋材料外延、芯片制造、轉移集成、可靠性評估等完備的Micro-LED智造創(chuàng)新鏈,廣泛引入人工智能等新技術，大幅度縮短研發(fā)周期、節(jié)約開發(fā)成本、提高良率和效率。研究院專注于新型顯示領域的產業(yè)共性技術和前瞻性技術的開發(fā)與轉移，力爭實現“市場導向、技術突破、產線融合”的全鏈條協同創(chuàng)新。
據了解，研究院將在目前系列技術突破的基礎上，通過關鍵核心技術突破，繼續(xù)深耕并快速推動產業(yè)轉化，實現高水平科技自立自強，為我國Micro-LED顯示產業(yè)發(fā)展起到重要引領與示范作用，助力我國在未來顯示領域保持持續(xù)領先。
來源：廈門日報
