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(lái)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(jìn)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(jìn)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(lái)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(guò)與他的交流，我們不僅了解了這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和難點(diǎn)，也對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)有了更清晰的認(rèn)識(shí)。

    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(zhǎng)基板高效、精確地轉(zhuǎn)移到目標(biāo)驅(qū)動(dòng)基板上，以構(gòu)建高密度、高質(zhì)量的顯示陣列。這一過(guò)程涉及到數(shù)十萬(wàn)乃至上千萬(wàn)顆LED芯片的轉(zhuǎn)移，由于Micro-LED的尺寸遠(yuǎn)小于常規(guī)LED，因此其轉(zhuǎn)移過(guò)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(shí)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(lán)寶石或砷化鎵等襯底上通過(guò)外延生長(zhǎng)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(dòng)背板�！� 由于一個(gè)顯示屏通常需要轉(zhuǎn)移數(shù)十萬(wàn)乃至上千萬(wàn)顆LED芯片，對(duì)巨量轉(zhuǎn)移的精度、效率、穩(wěn)定性等要求極高，因此成為實(shí)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(jī)遇并存

    目前，業(yè)內(nèi)主流開(kāi)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(diǎn)主要包括高效率轉(zhuǎn)移、高可靠性鍵合、快速檢測(cè)和修復(fù)。

    轉(zhuǎn)移效率

    是指單位時(shí)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(qiáng)度需要滿足產(chǎn)品的需求，避免產(chǎn)品使用過(guò)程中的新增壞點(diǎn)問(wèn)題。通常，通過(guò)LED器件上的電極與背板上對(duì)應(yīng)電極形成互溶，并通過(guò)獨(dú)立封裝來(lái)提升鍵合強(qiáng)度。

    高效率檢測(cè)和修復(fù)

    是指快速、準(zhǔn)確地定位到屏體上壞點(diǎn)位置，然后通過(guò)對(duì)壞點(diǎn)進(jìn)行替換，實(shí)現(xiàn)屏體的100%點(diǎn)亮。

    以辰顯公司為例，其轉(zhuǎn)移速度已達(dá)到1000萬(wàn)顆/小時(shí)，并在不斷尋求技術(shù)突破，以應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。辰顯光電通過(guò)與國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的設(shè)備和材料廠商合作，成功實(shí)現(xiàn)了多款核心設(shè)備和材料的國(guó)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(lái)，辰顯將繼續(xù)在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)上進(jìn)行深入研發(fā)，推動(dòng)Micro-LED技術(shù)的進(jìn)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(huì)越來(lái)越小，轉(zhuǎn)移過(guò)程中的對(duì)位精度要求也會(huì)越來(lái)越高，未來(lái)需要做到±0.5μm以內(nèi)。這需要Micro-LED能夠準(zhǔn)確被臨時(shí)基板承接，轉(zhuǎn)移基板的加工精度和平整度必須達(dá)到一定參數(shù)才能實(shí)現(xiàn)高良率轉(zhuǎn)移。通過(guò)控制工藝參數(shù)提升基板的加工精度，從而實(shí)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(gè)月時(shí)間。通過(guò)提升各單元工藝的工程能力、轉(zhuǎn)移基板制備過(guò)程中的點(diǎn)缺陷檢出和修復(fù)能力，最終實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的高良率轉(zhuǎn)移。

    在這一過(guò)程中，辰顯團(tuán)隊(duì)展現(xiàn)了卓越的執(zhí)行力和團(tuán)隊(duì)合作精神，充分展現(xiàn)辰顯人使命必達(dá)的企業(yè)文化。董小彪博士回憶道：“2021年設(shè)備剛搬入進(jìn)行調(diào)試時(shí)，公司有一個(gè)關(guān)鍵的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)時(shí)由于設(shè)備搬入和調(diào)試時(shí)間比預(yù)期晚了近一個(gè)月，節(jié)點(diǎn)前一天的點(diǎn)亮效果仍未達(dá)標(biāo)。當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)人笑著對(duì)有些疲憊的伙伴說(shuō)：’路雖崎嶇，志猶堅(jiān)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(jìn)入產(chǎn)線繼續(xù)奮戰(zhàn)。機(jī)會(huì)總是留給有準(zhǔn)備的人，當(dāng)晚7點(diǎn)經(jīng)過(guò)連續(xù)2個(gè)月的不間斷努力，終于在節(jié)點(diǎn)前5個(gè)小時(shí)順利完成了任務(wù)�！�

    技術(shù)趨勢(shì)： 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(jìn)步。未來(lái)，兼顧轉(zhuǎn)移效率和精度的技術(shù)將成為研發(fā)的重點(diǎn)。同時(shí)，高效率的混bin技術(shù)也將成為提升顯示畫(huà)質(zhì)的重要方向。

    巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的發(fā)展對(duì)Micro-LED顯示技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程具有深遠(yuǎn)影響。通過(guò)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。此外，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)還將在顯示的互動(dòng)方面發(fā)揮重要作用，為未來(lái)的顯示技術(shù)帶來(lái)更多可能性。

    董博士還指出，從降低成本的角度看，未來(lái)Micro-LED顯示使用的LED尺寸會(huì)越來(lái)越小，單次轉(zhuǎn)移的屏體面積會(huì)越來(lái)越大，因此兼顧轉(zhuǎn)移效率和精度的技術(shù)會(huì)成為未來(lái)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，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(huà)質(zhì)的角度，高效率的混bin技術(shù)將成為未來(lái)開(kāi)發(fā)的方向之一。

    展望未來(lái)： Micro-LED顯示技術(shù)的無(wú)限可能

    Micro-LED技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，將在未來(lái)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(jìn)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(lái)，Micro-LED將為我們帶來(lái)更加豐富多彩的視覺(jué)體驗(yàn)。

    Micro-LED顯示被市場(chǎng)接受主要體現(xiàn)在差異化應(yīng)用、功能性優(yōu)勢(shì)和成本競(jìng)爭(zhēng)力上。巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的開(kāi)發(fā)進(jìn)度直接影響Micro-LED顯示屏體的制造成本和顯示質(zhì)量。未來(lái)，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(dòng)方面發(fā)揮重要作用。未來(lái)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(gè)維度。