Micro LED显示技术及其产业化应用趋势

Micro LED具有低功耗、高亮度、高分辨率等优点，有数据显示，受智能穿戴和超高清大屏显示需求影响，全球Micro LED显示器的出货量2027年将飙升至1600多万片， 市场需求潜力大。LCD、OLED与LED是实现超高清显示的三大重要技术路线，其中LCD、OLED起源发展于日韩美等国家，相关技术与专利均被国外垄断。

近年来，LED半导体显示技术竞争上升到国家战略层面。LED超高清显示领域，国内外处于同一起跑线，中国最有可能实现弯道超车，成为全球LED显示产业引领者。

 

近日，在厦门召开的第九届国际第三代半导体论坛（IFWS）&第二十届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA）的“Mini/Micro-LED技术产业应用论坛”上，佛山市国星光电股份有限公司Micro LED 项目技术负责人赵龙带来了“Micro LED显示技术及其产业化应用趋势分析”的主题报告，分享了Micro LED关键技术及其面临的挑战、Micro LED产业化趋势及其国星产品规划等内容。涉及Micro LED芯片制备技术、Micro LED巨量转移技术、Micro LED巨量键合技术、Micro LED全彩化技术、Micro LED检测&修复技术等。

Micro LED芯片制备技术方面，对于 Micro LED芯片，芯片尺寸微缩，无法再使用传统的传统的挑拣（ Sorting）与分选（ Binning）技术， 因此外延需要极高的波长均匀性，外延片波长均匀性需控制在 0.8 nm甚至更小。优化衬底结构，衬底厚度等；严格控制生长过程中的温度及气流；优化生长过程中的外延翘曲。

对于 Micro LED芯片电流往往非常小，因此需要在低电流密度下外量子效率刚好为芯片峰值效率，外延中缺陷密度和内应力均会导致其外量子效率较低，相对于Micro LED芯片的外延需控制位错密度在107cm-2。优化外延结构减少内部应力；提升电子空穴浓度，减少P-GaN缺陷密度。

Micro LED巨量转移技术研究方面，开展了两种Micro LED巨量转移工艺验证，通过转移膜材和转移工艺参数优化，目前可以实现弹性印章转移UPH最高达10KK/h ，激光转移效率UPH最高可达80KK/h，转移精度±2微米。

Micro LED巨量键合技术研究方面，开展Micro LED芯片巨量键合工艺研究，开发了多梯度温度共晶键合工艺，有效减少共晶层空洞率，提高阵列焊料互联质量，Micro LED全彩模组巨量转移&巨量键合综合良率提升至99.99%。Micro LED量子点全彩技术研究方面，量子点色转换层(QDCC)技术研究上，设计并制备出一种低蓝光透过率的QDCC结构，通过在QDCC结构中集成蓝光吸收层，使得红色像素中蓝光透过率由15.9%降低至1.2%，绿色像素中蓝光透过率由38%降低至2.4%，大大提高了全彩模组显色准确性。

Micro LED量子点全彩技术研究，开发了蓝光Micro LED模组和QDCC基板精准对位贴合工艺，模组对贴偏移量＜2微米，制备出P0.1 PM-Micro LED全彩显示模组，模组点亮率＞99.9%，绑定驱动IC后可以实现图画和字符显示。

报告指出，Micro LED 在超大尺寸安防屏/会议屏、车载显示屏、数字化车灯、可穿戴设备等领域具有广阔的产业化与商业化应用前景。Micro LED高亮、低功耗性能优势，有望成为下一代主流显示技术。国星光电Micro LED产品布局，聚焦“一大一小”显示应用领域的产品类型。MIP(Micro LED in Package)新型封装架构器件、Micro LED 智能手表屏、Micro LED数字化车灯光源、Micro LED AR眼镜微显示屏等方面取得了不错的研究成果。

审核编辑：刘清