突破“屏”頸！廈門(mén)未來(lái)顯示技術(shù)研究院競逐Micro LED顯示新賽道

　　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)驗室廈門(mén)市未來(lái)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)轉化。近期，一款高PPI Micro-LED透明顯示屏將在研究院實(shí)現點(diǎn)亮。

　　攻克巨量轉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(xiàn)

　　相較于已大規模量產(chǎn)的LCD和OLED技術(shù)，Micro-LED技術(shù)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(zhù)優(yōu)勢。

　　近日，記者在嘉庚創(chuàng )新實(shí)驗室看到，從百級到萬(wàn)級的潔凈室內，布局了數十臺新型顯示領(lǐng)域的高精尖設備，身著(zhù)防靜電工作服的研發(fā)人員緊盯設備上實(shí)時(shí)顯示的技術(shù)參數，一派繁忙而有序的研發(fā)景象。

廈門(mén)市未來(lái)顯示技術(shù)研究院實(shí)驗室。圖片來(lái)源：廈門(mén)日報

　　“Micro-LED顯示屏由數目眾多的微小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)上可以看作將傳統常見(jiàn)的LED器件進(jìn)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(huì )用到的高難度工藝——巨量轉移技術(shù)。

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將數十萬(wàn)、數百萬(wàn)乃至數千萬(wàn)顆微米級別的Micro-LED芯片，高效率高精度地轉移至驅動(dòng)背板上，并實(shí)現良好的電連接。這一過(guò)程對工藝效率、良率和精度都有著(zhù)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(mén)市未來(lái)顯示技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“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(xiàn)，實(shí)現芯片轉移效率高達一萬(wàn)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(diǎn)亮多款Micro-LED顯示屏。

　　廈門(mén)未來(lái)顯示技術(shù)研究院副院長(cháng)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(chǎn)品顯示效果和性能以及降低產(chǎn)品成本、應用場(chǎng)景等方面展現了巨大潛力。

　　開(kāi)拓應用場(chǎng)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

　　運營(yíng)至今，研究院在關(guān)鍵技術(shù)卡點(diǎn)上連續取得突破性進(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，分辨率達到每英寸403像素，是我國目前采用巨量轉移技術(shù)實(shí)現的最高分辨率產(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”。

Micro-LED產(chǎn)品展示圖片。來(lái)源：廈門(mén)日報

　　“市面上常見(jiàn)的普通發(fā)光二極管顯示屏，每英寸長(cháng)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(cháng)度屏幕內組裝了超過(guò)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(dòng)背板上，集成了44萬(wàn)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(guān)察屏幕時(shí)，普通發(fā)光二極管屏幕有肉眼可見(jiàn)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(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，將在很大程度上改變顯示領(lǐng)域的生態(tài)。”黃凱說(shuō)。近期，研究院一款高PPI Micro-LED透明顯示屏將問(wèn)世，未來(lái)有望在透明窗顯、透明筆記本等更多場(chǎng)景和領(lǐng)域應用。

　　Micro-LED在智能穿戴、超大尺寸電視、車(chē)載顯示等領(lǐng)域已經(jīng)逐漸展現出其獨特優(yōu)勢，未來(lái)從AR到透明顯示乃至更多應用，Micro-LED顯示可以說(shuō)有望實(shí)現“全包圍”。不過(guò)業(yè)內人士表示，距離Micro-LED的大規模量產(chǎn)還有較長(cháng)的路要走，當瓶頸技術(shù)和成本的問(wèn)題得到解決，Micro-LED產(chǎn)品將快速走入千家萬(wàn)戶(hù)。

　　記者了解到，廈門(mén)正在成為新型顯示產(chǎn)業(yè)的重要集聚區，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(lái)在Micro-LED顯示領(lǐng)域，廈門(mén)市可能占據全國六七成甚至更高的產(chǎn)能。無(wú)論是從技術(shù)上還是產(chǎn)業(yè)上，廈門(mén)都有較大機會(huì )實(shí)現在全國乃至全球的引領(lǐng)。”

　　2021年2月，由廈門(mén)市政府與廈門(mén)大學(xué)共建的廈門(mén)未來(lái)顯示技術(shù)研究院投入建設運營(yíng)。三年半來(lái)，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隊，聚焦新型顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰略需求，以Micro-LED顯示技術(shù)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(shù)，大幅度縮短研發(fā)周期、節約開(kāi)發(fā)成本、提高良率和效率。研究院專(zhuān)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(kāi)發(fā)與轉移，力爭實(shí)現“市場(chǎng)導向、技術(shù)突破、產(chǎn)線(xiàn)融合”的全鏈條協(xié)同創(chuàng )新。

　　據了解，研究院將在目前系列技術(shù)突破的基礎上，通過(guò)關(guān)鍵核心技術(shù)突破，繼續深耕并快速推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉化，實(shí)現高水平科技自立自強，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(lái)顯示領(lǐng)域保持持續領(lǐng)先。