Micro LED（微型发光二极管）被誉为“下一代显示技术”，更被期望为颠覆产业的“终极显示技术”。在嘉庚创新实验室厦门市未来显示技术研究院里，Micro LED的关键核心技术不断被突破，并快速推动产业转化。近期，一款高PPI Micro LED透明显示屏将在研究院实现点亮。
攻克巨量转移和集成高难度工艺技术
建成全球首条G2.5代Micro LED相关工艺示范线
相较于已大规模量产的LCD和OLED技术，Micro LED技术具备高亮度、高对比度、高可靠性以及响应速度快等一系列显著优势。
近日，记者在嘉庚创新实验室看到，从百级到万级的洁净室内，布局了数十台新型显示领域的高精尖设备，身着防静电工作服的研发人员紧盯设备上实时显示的技术参数，一派繁忙而有序的研发景象。
“Micro LED显示屏由数目众多的微小LED芯片组成，每个LED尺寸仅为几微米至几十微米，”研发人员告诉记者，它实质上可以看作将传统常见的LED器件进行数百倍的缩小，大幅度提高显示模组上发光芯片的集成度。这就涉及一种其他电子行业几乎都不会用到的高难度工艺——巨量转移技术。
简单来说，就是将数十万、数百万乃至数千万颗微米级别的Micro LED芯片，高效率高精度地转移至驱动背板上，并实现良好的电连接。这一过程对工艺效率、良率和精度都有着极为苛刻的要求，而效率、良率和精度通常又互相影响，协同精进极其困难。
厦门市未来显示技术研究院（以下简称“研究院”）于2022年底打通了高效率、高良率、高精度的激光巨量转移全链条工艺，并于2023年建成了全球首条G2.5代Micro LED巨量转移工艺示范线，实现芯片转移效率高达一万颗每秒。一次转移良率大于99.9％，修复后良率大于99.999％，成功点亮多款Micro LED显示屏。
厦门未来显示技术研究院副院长黄凯介绍，Micro LED不仅有望再次突破整张显示屏幕形态、大小的枷锁，解决传统显示的诸多局限性，还在提升产品显示效果和性能以及降低产品成本、应用场景等方面展现了巨大潜力。
开拓应用场景引领行业发展
成功点亮全球像素密度最高的屏幕
运营至今，研究院在关键技术卡点上连续取得突破性进展——去年11月，面向智能穿戴和移动终端应用，成功点亮了一款1.63英寸Micro LED全彩显示模组，分辨率达到每英寸403像素，是我国目前采用巨量转移技术实现的最高分辨率产品。该产品还获得了MES 2024国际元宇宙博览会“年度产品创新大奖”。
“市面上常见的普通发光二极管显示屏，每英寸长度内将组装45到90颗发光二极管芯片，而这款新型显示屏，每英寸长度屏幕内组装了超过1200颗极其微小的发光二极管芯片，是当前全球像素密度最高的屏幕。”黄凯介绍。
这款邮票大小的显示屏主要应用于智能手表，手表的内部驱动背板上，集成了44万颗微米级发光二极管。这就好比在每平方毫米的面积内，组装了近500颗小灯泡。当我们近距离观察屏幕时，普通发光二极管屏幕有肉眼可见的颗粒感，而这款显示屏则完全看不出颗粒，分辨率非常高。
“当前行业的预期是，在Micro LED技术全面成熟以后，还将催生包括AR、VR等一系列产品的出现，将在很大程度上改变显示领域的生态。”黄凯说。近期，研究院一款高PPI Micro LED透明显示屏将问世，未来有望在透明窗显、透明笔记本等更多场景和领域应用。
Micro LED在智能穿戴、超大尺寸电视、车载显示等领域已经逐渐展现出其独特优势，未来从AR到透明显示乃至更多应用，Micro LED显示可以说有望实现“全包围”。不过业内人士表示，距离Micro LED的大规模量产还有较长的路要走，当瓶颈技术和成本的问题得到解决，Micro LED产品将快速走入千家万户。
厦门正在成为新型显示产业的重要集聚区，目前全市集聚新型显示产业链上下游相关企业超2000家。“未来在Micro LED显示领域，厦门市可能占据全国六七成甚至更高的产能。无论是从技术上还是产业上，厦门都有较大机会实现在全国乃至全球的引领。”
2021年2月，由厦门市政府与厦门大学共建的厦门未来显示技术研究院投入建设运营。三年半来，研究院组建起由张荣院士领衔的百余人高层次多元化人才团队，聚焦新型显示产业发展战略需求，以Micro LED显示技术为主攻方向，构建形成了涵盖材料外延、芯片制造、转移集成、可靠性评估等完备的Micro LED智造创新链，广泛引入人工智能等新技术，大幅度缩短研发周期、节约开发成本、提高良率和效率。研究院专注于新型显示领域的产业共性技术和前瞻性技术的开发与转移，力争实现“市场导向、技术突破、产线融合”的全链条协同创新。
据了解，研究院将在目前系列技术突破的基础上，通过关键核心技术突破，继续深耕并快速推动产业转化，实现高水平科技自立自强，为我国Micro LED显示产业发展起到重要引领与示范作用，助力我国在未来显示领域保持持续领先。