Micro-LED(微型發(fā)光二極管)被譽(yù)為“下一代顯示技術(shù)”，更被期望為顛覆產(chǎn)業(yè)的“終極顯示技術(shù)”。在嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室廈門市未來顯示技術(shù)研究院里，Micro-LED的關(guān)鍵核心技術(shù)不斷被突破，并快速推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。近期，一款高PPI Micro-LED透明顯示屏將在研究院實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮。

　　攻克巨量轉(zhuǎn)移和集成高難度工藝技術(shù)， 建成全球首條G2.5代Micro-LED相關(guān)工藝示范線

　　相較于已大規(guī)模量產(chǎn)的LCD和OLED技術(shù)，Micro-LED技術(shù)具備高亮度、高對(duì)比度、高可靠性以及響應(yīng)速度快等一系列顯著優(yōu)勢(shì)。

　　近日，記者在嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室看到，從百級(jí)到萬級(jí)的潔凈室內(nèi)，布局了數(shù)十臺(tái)新型顯示領(lǐng)域的高精尖設(shè)備，身著防靜電工作服的研發(fā)人員緊盯設(shè)備上實(shí)時(shí)顯示的技術(shù)參數(shù)，一派繁忙而有序的研發(fā)景象。

廈門市未來顯示技術(shù)研究院實(shí)驗(yàn)室。圖片來源：廈門日?qǐng)?bào)

　　“Micro-LED顯示屏由數(shù)目眾多的微小LED芯片組成，每個(gè)LED尺寸僅為幾微米至幾十微米，”研發(fā)人員告訴記者，它實(shí)質(zhì)上可以看作將傳統(tǒng)常見的LED器件進(jìn)行數(shù)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(huì)用到的高難度工藝——巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)。

　　簡單來說，就是將數(shù)十萬、數(shù)百萬乃至數(shù)千萬顆微米級(jí)別的Micro-LED芯片，高效率高精度地轉(zhuǎn)移至驅(qū)動(dòng)背板上，并實(shí)現(xiàn)良好的電連接。這一過程對(duì)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(xié)同精進(jìn)極其困難。

　　廈門市未來顯示技術(shù)研究院（以下簡稱“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(zhuǎn)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(zhuǎn)移工藝示范線，實(shí)現(xiàn)芯片轉(zhuǎn)移效率高達(dá)一萬顆每秒。 一次轉(zhuǎn)移良率大于99.9%，修復(fù)后良率大于99.999%，成功點(diǎn)亮多款Micro-LED顯示屏。

　　廈門未來顯示技術(shù)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(tǒng)顯示的諸多局限性，還在提升產(chǎn)品顯示效果和性能以及降低產(chǎn)品成本、應(yīng)用場景等方面展現(xiàn)了巨大潛力。

　　開拓應(yīng)用場景引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展， 成功點(diǎn)亮全球像素密度最高的屏幕

　　運(yùn)營至今，研究院在關(guān)鍵技術(shù)卡點(diǎn)上連續(xù)取得突破性進(jìn)展——去年11月，面向智能穿戴和移動(dòng)終端應(yīng)用，成功點(diǎn)亮了一款1.63英寸Micro-LED全彩顯示模組，分辨率達(dá)到每英寸403像素，是我國目前采用巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)實(shí)現(xiàn)的最高分辨率產(chǎn)品。 該產(chǎn)品還獲得了MES 2024國際元宇宙博覽會(huì)“年度產(chǎn)品創(chuàng)新大獎(jiǎng)”。

Micro-LED產(chǎn)品展示圖片。來源：廈門日?qǐng)?bào)

　　“市面上常見的普通發(fā)光二極管顯示屏，每英寸長度內(nèi)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(nèi)組裝了超過1200顆極其微小的發(fā)光二極管芯片，是當(dāng)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(yīng)用于智能手表，手表的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)背板上，集成了44萬顆微米級(jí)發(fā)光二極管。這就好比在每平方毫米的面積內(nèi)，組裝了近500顆小燈泡。當(dāng)我們近距離觀察屏幕時(shí)，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(dāng)前行業(yè)的預(yù)期是，在Micro-LED技術(shù)全面成熟以后，還將催生包括AR、VR等一系列產(chǎn)品的出現(xiàn)，將在很大程度上改變顯示領(lǐng)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(lǐng)域應(yīng)用。

　　Micro-LED在智能穿戴、超大尺寸電視、車載顯示等領(lǐng)域已經(jīng)逐漸展現(xiàn)出其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，未來從AR到透明顯示乃至更多應(yīng)用，Micro-LED顯示可以說有望實(shí)現(xiàn)“全包圍”。不過業(yè)內(nèi)人士表示，距離Micro-LED的大規(guī)模量產(chǎn)還有較長的路要走，當(dāng)瓶頸技術(shù)和成本的問題得到解決，Micro-LED產(chǎn)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(chǎn)業(yè)的重要集聚區(qū)，目前全市集聚新型顯示產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)企業(yè)超2000家。“未來在Micro-LED顯示領(lǐng)域，廈門市可能占據(jù)全國六七成甚至更高的產(chǎn)能。無論是從技術(shù)上還是產(chǎn)業(yè)上，廈門都有較大機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)在全國乃至全球的引領(lǐng)。”

　　2021年2月，由廈門市政府與廈門大學(xué)共建的廈門未來顯示技術(shù)研究院投入建設(shè)運(yùn)營。三年半來，研究院組建起由張榮院士領(lǐng)銜的百余人高層次多元化人才團(tuán)隊(duì)，聚焦新型顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略需求，以Micro-LED顯示技術(shù)為主攻方向，構(gòu)建形成了涵蓋材料外延、芯片制造、轉(zhuǎn)移集成、可靠性評(píng)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(shù)，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(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)和前瞻性技術(shù)的開發(fā)與轉(zhuǎn)移，力爭實(shí)現(xiàn)“市場導(dǎo)向、技術(shù)突破、產(chǎn)線融合”的全鏈條協(xié)同創(chuàng)新。

　　據(jù)了解，研究院將在目前系列技術(shù)突破的基礎(chǔ)上，通過關(guān)鍵核心技術(shù)突破，繼續(xù)深耕并快速推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，為我國Micro-LED顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重要引領(lǐng)與示范作用，助力我國在未來顯示領(lǐng)域保持持續(xù)領(lǐng)先。