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

來(lái)源:Vistar辰顯光電        編輯:ZZZ    2024-06-13 10:48:40     加入收藏

巨量轉移技術(shù)的發(fā)展對Micro-LED顯示技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程具有深遠影響。通過(guò)提高轉移效率和良率,降低生產(chǎn)成本,Micro-LED技術(shù)將更具市場(chǎng)競爭力。

  隨著(zhù)顯示技術(shù)的日新月異,Micro-LED技術(shù)憑借其出類(lèi)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(zhù)大規模產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)的征途中,依舊面臨著(zhù)諸多挑戰與障礙,其中,巨量轉移技術(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巨量轉移技術(shù)的現狀與未來(lái)發(fā)展方向,我們采訪(fǎng)了成都辰顯光電有限公司Micro-LED巨量轉移技術(shù)專(zhuān)家董小彪博士。通過(guò)與他的交流,我們不僅了解了這項技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節和難點(diǎn),也對未來(lái)的發(fā)展趨勢有了更清晰的認識。

 

巨量轉移技術(shù): Micro-LED量產(chǎn)的“攔路虎”

  巨量轉移技術(shù)是一種專(zhuān)門(mén)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(cháng)基板高效、精確地轉移到目標驅動(dòng)基板上,以構建高密度、高質(zhì)量的顯示陣列。這一過(guò)程涉及到數十萬(wàn)乃至上千萬(wàn)顆LED芯片的轉移,由于Micro-LED的尺寸遠小于常規LED,因此其轉移過(guò)程具有極高的挑戰性,尤其是在數量、速度、精度、良率、穩定性和成本方面。因此,巨量轉移技術(shù)成為了Micro-LED技術(shù)實(shí)現大規模產(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(guò)外延生長(cháng)和微納加工技術(shù)制備,并由巨量轉移工藝集成到驅動(dòng)背板。” 由于一個(gè)顯示屏通常需要轉移數十萬(wàn)乃至上千萬(wàn)顆LED芯片,對巨量轉移的精度、效率、穩定性等要求極高,因此成為實(shí)現大規模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之一。

 

技術(shù)突破: 挑戰與機遇并存

  目前,業(yè)內主流開(kāi)發(fā)的技術(shù)包括大尺寸印章轉移和激光類(lèi)轉移,以提升轉移效率。而巨量轉移的技術(shù)難點(diǎn)主要包括高效率轉移、高可靠性鍵合、快速檢測和修復。

  轉移效率

  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備投入和成本。

  高可靠性鍵合

  是指Micro-LED器件與背板結合的強度需要滿(mǎn)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應電極形成互溶,并通過(guò)獨立封裝來(lái)提升鍵合強度。

  高效率檢測和修復

  是指快速、準確地定位到屏體上壞點(diǎn)位置,然后通過(guò)對壞點(diǎn)進(jìn)行替換,實(shí)現屏體的100%點(diǎn)亮。

  以辰顯公司為例,其轉移速度已達到1000萬(wàn)顆/小時(shí),并在不斷尋求技術(shù)突破,以應對日益增長(cháng)的市場(chǎng)需求。辰顯光電通過(guò)與國內領(lǐng)先的設備和材料廠(chǎng)商合作,成功實(shí)現了多款核心設備和材料的國產(chǎn)化導入。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),辰顯將繼續在巨量轉移技術(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)挑戰與轉移良率

  為了降低成本,Micro-LED芯片的尺寸會(huì )越來(lái)越小,轉移過(guò)程中的對位精度要求也會(huì )越來(lái)越高,未來(lái)需要做到±0.5μm以?xún)?。這需要Micro-LED能夠準確被臨時(shí)基板承接,轉移基板的加工精度和平整度必須達到一定參數才能實(shí)現高良率轉移。通過(guò)控制工藝參數提升基板的加工精度,從而實(shí)現高良率轉移。

  辰顯光電從99.99%的轉移良率提高到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、轉移基板制備過(guò)程中的點(diǎn)缺陷檢出和修復能力,最終實(shí)現了穩定的高良率轉移。

  在這一過(guò)程中,辰顯團隊展現了卓越的執行力和團隊合作精神,充分展現辰顯人使命必達的企業(yè)文化。董小彪博士回憶道:“2021年設備剛搬入進(jìn)行調試時(shí),公司有一個(gè)關(guān)鍵的目標節點(diǎn)。當時(shí)由于設備搬入和調試時(shí)間比預期晚了近一個(gè)月,節點(diǎn)前一天的點(diǎn)亮效果仍未達標。當時(shí)負責人笑著(zhù)對有些疲憊的伙伴說(shuō):’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(zhù)關(guān)鍵技術(shù)人員進(jìn)入產(chǎn)線(xiàn)繼續奮戰。機會(huì )總是留給有準備的人,當晚7點(diǎn)經(jīng)過(guò)連續2個(gè)月的不間斷努力,終于在節點(diǎn)前5個(gè)小時(shí)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(zhù)Micro-LED技術(shù)的不斷發(fā)展,巨量轉移技術(shù)也在不斷進(jìn)步。未來(lái),兼顧轉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。

  巨量轉移技術(shù)的發(fā)展對Micro-LED顯示技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程具有深遠影響。通過(guò)提高轉移效率和良率,降低生產(chǎn)成本,Micro-LED技術(shù)將更具市場(chǎng)競爭力。此外,巨量轉移技術(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,單次轉移的屏體面積會(huì )越來(lái)越大,因此兼顧轉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),如印章轉移和激光轉移相結合的工藝路線(xiàn)。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)憑借其獨特的優(yōu)勢,將在未來(lái)的顯示領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。隨著(zhù)巨量轉移技術(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。

  Micro-LED顯示被市場(chǎng)接受主要體現在差異化應用、功能性?xún)?yōu)勢和成本競爭力上。巨量轉移技術(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、轉移效率和轉移良率三個(gè)維度。

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