推动Micro-LED商业化四项核心技术

　　导读：从束之高阁的黑科技，到成为国际巨头三星、索尼，以及绝大部分LED显示企业等看家技术之一，Micro-LED的发展已实现质的飞跃。为何在众厂齐推的背景下，Micro-LED的商业化进程却并未实现大规模的爆发?这背后究竟面临着哪些棘手而重要的发展问题?解决方案进展如何?

　　4月17日，辰显光电在InfoComm China 2024重磅发布多款TFT基Micro-LED拼接产品。仅仅两年时间，公司就实现了从Micro-LED频频上新到产线拉通的跨越，这一迅猛的发展速度引起了业界的广泛关注。让我们将观察视角深入辰显光电，看看其聚焦和攻克了哪些核心技术，从而实现了Micro-LED加速度。

InfoComm上新

辰显再引产业关注

　　InfoComm China 2024，辰显光电在国内重磅发布首款14.5英寸 P0.5 TFT基Micro-LED拼接箱体、27英寸TFT基P0.7 Micro-LED拼接箱体，以及全球首款108 英寸 P0.7 TFT基Micro-LED拼接屏等多款产品。

　　这些新品，其点间距小至0.5和0.7mm，主要采用25微米LED芯片、搭载国内首款Micro-LED专用驱动IC，实现10 bit、拼缝小于20微米等;而这些特点与巨量转移、TFT背板、驱动IC技术息息相关。

Micro-LED商业化存在的难题

　　我们先来看看，目前Micro-LED商业化可见的技术难点。

　　从产业宏观角度来看，目前Micro-LED进入大规模商业化正面临着精度、良率、效率和成本等一系列挑战。

　　为了实现高性能的Micro-LED显示，需要达到前所未有的制造精度，这使得传统的制造技术变得不再适用。随着新技术的不断发展，工艺的迭代升级成为必然，但这也带来了良率和效率方面的问题，进一步增加了生产各个环节的成本，从而制约了Micro-LED技术的大规模产业化。

　　具体而言，目前最关键的三大技术难题包括巨量转移、TFT背板制造以及驱动技术。这些问题能否得到解决将直接影响到Micro-LED技术的商业化和市场普及。

　　难点1：巨量转移

　　巨量转移是指将生长在外延基板上的Micro-LED芯片高速精准地转移到目标基板上的一种技术，它是制约Micro-LED量产的关键。因此，谁能率先掌握这项关键技术，谁就有机会快速抢占未来显示市场。

　　以一块4K分辨率的Micro-LED显示面板为例，上面有约830万个像素点，每个像素点由三颗分别代表红、绿、蓝(RGB)三种颜色的LED芯片组成，这意味着一块4K显示面板上要有近2,500万颗 Micro-LED芯片，这要求LED芯片转移设备必须同时达到高效率和高良率的标准，才能满足量产的需求。

　　目前较为主流的巨量转移方式为印章转移技术、激光转移技术，或者是这两种技术的结合使用。

　　难点2：TFT背板制造

　　从Micro-LED的核心集成工艺及巨量转移技术角度看，采用平板显示技术的TFT背板，不仅较传统PCB电路板具备表面平整度上的优势，且能更好承接巨量转移工艺;但该技术在实际应用和生产过程中仍然面临诸多挑战和问题。

　　首先在制造成本上，制造TFT背板需要高精度的设备和工艺，这些设备通常包括但不限于光刻机、化学气相沉积(CVD)系统、物理气相沉积(PVD)系统、蚀刻机以及清洗和检测设备。这些先进的设备需要高昂的购置和维护费用，一定程度上导致初期投资和生产成本较高。

　　其次是技术的实际应用，当TFT背板用于拼接成大型显示屏时，面临的技术挑战尤为显著。尤其是侧壁走线技术和厚铜连接技术的实现，这些是确保大屏显示性能和可靠性的关键。在设计阶段和制造过程中，工程师必须巧妙地安排TFT背板上的电路布局和连接方式，同时还要确保玻璃基板的整体平整性和稳定性不受影响。为了达到这一目标，涉及一系列精密的工程技术和材料科学知识。例如，侧壁走线技术要求电路线路能够在基板边缘顺利转折，同时保持信号的完整性和低电阻。而厚铜技术则涉及到在基板上沉积较厚的铜层以提供更好的电导性和热管理，但这又可能会对基板的平整性造成影响。这些技术难题对生产良率和成本控制都提出了更高的要求。

　　难点3：驱动架构

　　由于LED芯片的发光特性与LCD和OLED不同，并不能直接采用现有的驱动架构来实现Micro-LED显示。受限于目前小尺寸LED芯片的发光特性，模拟驱动方式会带来灰阶无法展开和功耗太高的问题。与之相比，数字驱动可以使用固定的大驱动电流，通过不同的显示时长来调节显示亮度的驱动方式，将二者结合才能开发出适合于Micro-LED显示的驱动架构。

　　另外，Micro-LED显示中的驱动电路需要通过占空比来调整亮度和色阶。在低灰阶下，驱动电流非常小，可能导致亮度和色度不稳定的问题。所以需要优化Micro-LED的设计以提高小电流驱动精度和低灰阶下的显示一致性。

　　未来，Micro-LED大屏若要实现成本优化，加速渗透商用及消费电子市场，上述问题亟待解决。

推动Micro-LED商业化

辰显聚焦四项核心技术

　　可见，Micro-LED在各个环节所面临的技术瓶颈是共性的，且精度、良率、效率、成本的问题逐层递进。

　　据悉，辰显光电孵化自中国大陆首家OLED产品供应商维信诺，早在2016年就展开了下一代显示技术的布局;公司的核心团队均是来自于显示行业深耕多年的从业者，尤其是公司核心研发部门由拥有超10年Micro-LED研发经验，师承行业泰斗John A. Rogers院士的曹轩博士领衔。

　　所以，针对这三大关键问题，辰显光电布局三大核心技术+一项战略资源，直击痛点。这些举措体现了公司对于技术创新的承诺，以及对推动Micro-LED技术商业化的坚定决心。随着这些技术的不断成熟和优化，辰显光电有望在Micro-LED领域取得突破性进展，从而引领显示技术的未来趋势。

　　巨量转移良率达99.995%

　　如前文所述，两种转移方式都有各自优缺点。行业正在追求高速且精准的转移方式，在效率、良率之间取得更多平衡，正思考如何以取长补短的方式创造新的转移技术。如辰显光电主要选择“印章式转移+激光转移”作为其巨量转移技术的开发方向。

　　经过6年的努力，辰显光电在巨量转移方面效率和良率均实现突破。当前，辰显光电Micro-LED产品主要采用25微米芯片， 通过专利技术一次转移良率已达到了99.995%，修复后可达100%，未来还将不断优化提升转移良率和效率。

　　据曹轩博士介绍，以4K TV为例，辰显光电可实现1000万LED/h，4小时可完成一台。

　　这意味着辰显光电在保持较高良率的基础上可以在短时间内完成大尺寸显示屏的生产，有利于优化成本，从而击中巨量转移的痛点。

　　率先开发Micro-LED驱动IC

　　有着维信诺技术传承及多年研发实力的辰显光电，深知驱动架构对Micro-LED发展的重要性。辰显光电将数字驱动、模拟驱动二者结合，已与合作伙伴共同开发出国内首款TFT基Micro-LED专用混合驱动IC，可实现10.7亿色、10 bit显示画质，600 nits的亮度;扫描的发光时长较原有的PM驱动提升到64倍;不仅可避免灰阶跳变，还可降低瞬间发光亮度，实现健康护眼。

　　拼缝间距≤20μm

　　Micro-LED无缝拼接显示技术成为兼顾大尺寸显示和画质需求的理想选择之一，但Micro-LED所用的TFT背板从工艺上有三个挑战：一是要做侧边走线，以做到无边框的拼接;二是背面也需要做走线，涉及到现有量产机台如何实现;三是侧边走线涉及到无缝拼装的光学封装方案。

　　当前，辰显光电通过自主研发的双面布线技术、侧边走线技术，使得屏体间拼缝间距≤20μm，可做到视觉上拼缝不可见，拼接效果与整机显示无差异，可实现自由拼接。

　　总结

　　辰显光电展现出的创新能力和技术实力，不仅彰显了其在新型显示技术领域的新质生产力，更标志着辰显光电在Micro-LED技术领域踏出了坚实的一步。随着辰显光电TFT基Micro-LED产线在今年年底实现量产出货，这一里程碑将有望成为Micro-LED大尺寸商显破局的关键性进展。

　　我们期待这样一家对技术和产品精益求精的企业，能够不断推动显示技术的边界，让人类持续享受到更加卓越的视觉体验。随着Micro-LED技术的不断进步和普及，未来的显示世界将更加绚丽多彩。