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微觀世界的大遷徙:巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)引領(lǐng)Micro-LED革命

隨著顯示技術(shù)的日新月異,Micro-LED技術(shù)憑借其出類拔萃的高分辨率、高亮度和低功耗特性,正逐漸嶄露頭角,成為未來顯示領(lǐng)域中的一顆耀眼新星。然而,在Micro-LED技術(shù)朝著大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化邁進的征途中,依舊面臨著諸多挑戰(zhàn)與障礙,其中,巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)更是其前進道路上的重要瓶頸之一,亟待突破。

為了深入了解Micro-LED巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展方向,我們采訪了成都辰顯光電有限公司Micro-LED巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)專家董小彪博士。通過與他的交流,我們不僅了解了這項技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和難點,也對未來的發(fā)展趨勢有了更清晰的認識。

巨量轉(zhuǎn)移技術(shù):

Micro-LED量產(chǎn)的“攔路虎”

巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)是一種專門用于Micro-LED顯示技術(shù)中的關(guān)鍵步驟,旨在將大量微小的LED芯片從生長基板高效、精確地轉(zhuǎn)移到目標驅(qū)動基板上,以構(gòu)建高密度、高質(zhì)量的顯示陣列。這一過程涉及到數(shù)十萬乃至上千萬顆LED芯片的轉(zhuǎn)移,由于Micro-LED的尺寸遠小于常規(guī)LED,因此其轉(zhuǎn)移過程具有極高的挑戰(zhàn)性,尤其是在數(shù)量、速度、精度、良率、穩(wěn)定性和成本方面。因此,巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)成為了Micro-LED技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵所在。

董小彪博士解釋道:“Micro-LED顯示屏幕包括可以發(fā)光的LED芯片以及控制LED發(fā)光的背板,Micro-LED器件是在藍寶石或砷化鎵等襯底上通過外延生長和微納加工技術(shù)制備,并由巨量轉(zhuǎn)移工藝集成到驅(qū)動背板! 由于一個顯示屏通常需要轉(zhuǎn)移數(shù)十萬乃至上千萬顆LED芯片,對巨量轉(zhuǎn)移的精度、效率、穩(wěn)定性等要求極高,因此成為實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之一。

技術(shù)突破:

挑戰(zhàn)與機遇并存

目前,業(yè)內(nèi)主流開發(fā)的技術(shù)包括大尺寸印章轉(zhuǎn)移和激光類轉(zhuǎn)移,以提升轉(zhuǎn)移效率。而巨量轉(zhuǎn)移的技術(shù)難點主要包括高效率轉(zhuǎn)移、高可靠性鍵合、快速檢測和修復(fù)。

轉(zhuǎn)移效率

是指單位時間Micro-LED器件與背板集成的效率,直接影響制造屏體的設(shè)備投入和成本。

高可靠性鍵合

是指Micro-LED器件與背板結(jié)合的強度需要滿足產(chǎn)品的需求,避免產(chǎn)品使用過程中的新增壞點問題。通常,通過LED器件上的電極與背板上對應(yīng)電極形成互溶,并通過獨立封裝來提升鍵合強度。

高效率檢測和修復(fù)

是指快速、準確地定位到屏體上壞點位置,然后通過對壞點進行替換,實現(xiàn)屏體的100%點亮。

以辰顯公司為例,其轉(zhuǎn)移速度已達到1000萬顆/小時,并在不斷尋求技術(shù)突破,以應(yīng)對日益增長的市場需求。辰顯光電通過與國內(nèi)領(lǐng)先的設(shè)備和材料廠商合作,成功實現(xiàn)了多款核心設(shè)備和材料的國產(chǎn)化導(dǎo)入。這不僅降低了生產(chǎn)成本,也提高了技術(shù)的自主可控性。未來,辰顯將繼續(xù)在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)上進行深入研發(fā),推動Micro-LED技術(shù)的進一步發(fā)展。

技術(shù)挑戰(zhàn)與轉(zhuǎn)移良率

為了降低成本,Micro-LED芯片的尺寸會越來越小,轉(zhuǎn)移過程中的對位精度要求也會越來越高,未來需要做到±0.5μm以內(nèi)。這需要Micro-LED能夠準確被臨時基板承接,轉(zhuǎn)移基板的加工精度和平整度必須達到一定參數(shù)才能實現(xiàn)高良率轉(zhuǎn)移。通過控制工藝參數(shù)提升基板的加工精度,從而實現(xiàn)高良率轉(zhuǎn)移。

辰顯光電從99.99%的轉(zhuǎn)移良率提高到99.995%僅用了3個月時間。通過提升各單元工藝的工程能力、轉(zhuǎn)移基板制備過程中的點缺陷檢出和修復(fù)能力,最終實現(xiàn)了穩(wěn)定的高良率轉(zhuǎn)移。

在這一過程中,辰顯團隊展現(xiàn)了卓越的執(zhí)行力和團隊合作精神,充分展現(xiàn)辰顯人使命必達的企業(yè)文化。董小彪博士回憶道:“2021年設(shè)備剛搬入進行調(diào)試時,公司有一個關(guān)鍵的目標節(jié)點。當(dāng)時由于設(shè)備搬入和調(diào)試時間比預(yù)期晚了近一個月,節(jié)點前一天的點亮效果仍未達標。當(dāng)時負責(zé)人笑著對有些疲憊的伙伴說:’路雖崎嶇,志猶堅矣。百折不撓,誓不輟行。我們絕不能在最終關(guān)頭放棄。’于是他們帶著關(guān)鍵技術(shù)人員進入產(chǎn)線繼續(xù)奮戰(zhàn)。機會總是留給有準備的人,當(dāng)晚7點經(jīng)過連續(xù)2個月的不間斷努力,終于在節(jié)點前5個小時順利完成了任務(wù)!

技術(shù)趨勢:

追求效率與成本的雙重優(yōu)化

隨著Micro-LED技術(shù)的不斷發(fā)展,巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)也在不斷進步。未來,兼顧轉(zhuǎn)移效率和精度的技術(shù)將成為研發(fā)的重點。同時,高效率的混bin技術(shù)也將成為提升顯示畫質(zhì)的重要方向。

巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的發(fā)展對Micro-LED顯示技術(shù)的商業(yè)化進程具有深遠影響。通過提高轉(zhuǎn)移效率和良率,降低生產(chǎn)成本,Micro-LED技術(shù)將更具市場競爭力。此外,巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)還將在顯示的互動方面發(fā)揮重要作用,為未來的顯示技術(shù)帶來更多可能性。

董博士還指出,從降低成本的角度看,未來Micro-LED顯示使用的LED尺寸會越來越小,單次轉(zhuǎn)移的屏體面積會越來越大,因此兼顧轉(zhuǎn)移效率和精度的技術(shù)會成為未來開發(fā)的重點,如印章轉(zhuǎn)移和激光轉(zhuǎn)移相結(jié)合的工藝路線。從提升顯示畫質(zhì)的角度,高效率的混bin技術(shù)將成為未來開發(fā)的方向之一。

展望未來:

Micro-LED顯示技術(shù)的無限可能

Micro-LED技術(shù)憑借其獨特的優(yōu)勢,將在未來的顯示領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。隨著巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的不斷進步和成本的降低,Micro-LED顯示技術(shù)將逐漸走向成熟和普及。我們有理由相信,在不久的將來,Micro-LED將為我們帶來更加豐富多彩的視覺體驗。

Micro-LED顯示被市場接受主要體現(xiàn)在差異化應(yīng)用、功能性優(yōu)勢和成本競爭力上。巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的開發(fā)進度直接影響Micro-LED顯示屏體的制造成本和顯示質(zhì)量。未來,巨量轉(zhuǎn)移不僅可以集成Micro-LED發(fā)光器件,還可以在顯示的互動方面發(fā)揮重要作用。未來降本的方向主要包括關(guān)鍵物料、轉(zhuǎn)移效率和轉(zhuǎn)移良率三個維度。

董小彪博士的深厚經(jīng)驗和見解,為我們深入理解巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)及其未來發(fā)展提供了寶貴的洞見。相信在科技創(chuàng)新的驅(qū)動下,Micro-LED巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)必將迎來更多突破,為顯示技術(shù)的發(fā)展開辟更加廣闊的空間。

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