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多年來，Micro-LED顯示技術(shù)這顆顯示領(lǐng)域的璀璨新星，因其技術(shù)工藝難度和量產(chǎn)成本高而未能實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。然而，辰顯光電作為我國Micro-LED領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，始終未停止對其的探索腳步。
2023年8月，辰顯光電宣布投資超過30億元建設(shè)中國大陸首條TFT基Micro-LED量產(chǎn)線。經(jīng)過一年多的努力，這條生產(chǎn)線終于在2024年12月19日舉行的世界顯示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會上被成功點亮。這一里程碑式的成果不僅標(biāo)志著我國在Micro-LED顯示技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破，更預(yù)示著中國顯示產(chǎn)業(yè)將迎來新一輪的轉(zhuǎn)型升級與快速發(fā)展。
攻下“三座大山”吃上“第一只螃蟹”
Micro-LED的技術(shù)優(yōu)勢在于高亮度、廣色域、高可靠性等，并易于實現(xiàn)柔性、透明、自由拼接、傳感集成，同時該技術(shù)無論是在微顯示、消費類電子，還是巨屏顯示領(lǐng)域都具備廣泛應(yīng)用性，這些因素決定了其未來顯示技術(shù)地位。
正是看到Micro-LED的應(yīng)用價值，在全球顯示技術(shù)領(lǐng)域，包括蘋果、三星、京東方、TCL、群創(chuàng)、友達(dá)等企業(yè)都在沖刺這一賽道。雖然在Micro-LED技術(shù)賽道不乏“嘗鮮者”，但量產(chǎn)產(chǎn)品卻少之又少。而巨量轉(zhuǎn)移、驅(qū)動架構(gòu)、無縫拼接正是制約行業(yè)發(fā)展的“三座大山”。
資料顯示，辰顯光電于2020年成立，專注于Micro-LED產(chǎn)業(yè)。為了實現(xiàn)TFT基Micro-LED的量產(chǎn)，辰顯光電在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈整合和生產(chǎn)線建設(shè)等方面投入了大量資源。如今，辰顯光電終于克服了巨量轉(zhuǎn)移、驅(qū)動架構(gòu)和無縫拼接這三個公認(rèn)的量產(chǎn)技術(shù)難題，成為中國大陸首家完成從研發(fā)、中試到量產(chǎn)全制程覆蓋的Micro-LED企業(yè)，第一個吃上了“螃蟹”。
在Micro-LED顯示屏生產(chǎn)過程中，最重要的原材料之一當(dāng)然就是LED芯片。從生產(chǎn)工藝上看，需要首先將晶圓上數(shù)以百萬顆，肉眼無法看到的超微小LED芯片精確地轉(zhuǎn)移并貼合到玻璃基板上，完成這種高精度操作工藝之艱難可想而知。
辰顯光電總經(jīng)理黃秀頎在接受《中國電子報》記者采訪時介紹道，為了高效地將巨量LED芯片轉(zhuǎn)移到TFT背板上，辰顯光電積極和國內(nèi)電子信息領(lǐng)域同行開展技術(shù)合作，開發(fā)特制的設(shè)備和軟件。目前通過自主研發(fā)的高效轉(zhuǎn)移設(shè)備，產(chǎn)線的芯片轉(zhuǎn)移效率已可實現(xiàn)1000萬顆/每小時，一次轉(zhuǎn)移良率達(dá)到了99.995%。再通過獨創(chuàng)的修復(fù)技術(shù)，產(chǎn)品良率修復(fù)后將可達(dá)100%。
超高的巨量轉(zhuǎn)移速度和良率是Micro-LED大規(guī)模量產(chǎn)的強有力技術(shù)保障。據(jù)悉，辰顯光電TFT基Micro-LED量產(chǎn)線產(chǎn)品采用國際領(lǐng)先的25微米Micro-LED芯片。
轉(zhuǎn)移良率環(huán)節(jié)實現(xiàn)技術(shù)闖關(guān)后，驅(qū)動架構(gòu)和無縫拼接的難題也是“攔路虎”。
“簡單而言，屏幕被點亮是第一步，還需要通過結(jié)合時間和電流大小，對屏幕的亮度進(jìn)行精準(zhǔn)控制，去提供一個高品質(zhì)的成像效果，這需要驅(qū)動架構(gòu)技術(shù)?！睋?jù)黃秀頎介紹，辰顯光電已開發(fā)出國內(nèi)首款TFT基Micro-LED專用混合驅(qū)動IC，支持10-bit顯示能力（10.7億種顏色），大幅提升色彩呈現(xiàn)的生動性和細(xì)膩度，并通過護(hù)眼設(shè)計有效降低LED屏對人眼的藍(lán)光傷害，兼顧了高亮度和視覺舒適性。
而在拼接技術(shù)環(huán)節(jié)，辰顯光電通過TFT基，也就是玻璃基，讓Micro-LED無縫拼接技術(shù)可以適應(yīng)各種形狀和大小的顯示屏拼接需求。
“之前的顯示屏幕都有一定大小的限制。這時就需要多塊顯示屏組合以滿足大面積的顯示需求。然而，受材料和工藝水平影響，會出現(xiàn)邊框擠壓和變現(xiàn)，而TFT基Micro-LED可實現(xiàn)無縫拼接，不存在邊框問題。”黃秀頎解釋說。
為何看好TFT基Micro-LED？
TFT基Micro-LED拼接可實現(xiàn)真正意義上的無縫拼接是辰顯光電決定采用玻璃基板生產(chǎn)Micro-LED的原因之一。
事實上，玻璃基板在物理特性、成本效益和生產(chǎn)工藝等方面均具有明顯優(yōu)勢：玻璃基板表面平整度高，有助于保持圖像質(zhì)量和觀感效果的一致性；玻璃基板材質(zhì)熱膨脹系數(shù)較低，有助于減少溫度變化引起的形變和應(yīng)力，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性；玻璃基板擁有高透過率，可以提供更加明亮和清晰的屏幕及實景疊加顯示效果；可以通過AM驅(qū)動保證每顆燈珠獨立驅(qū)動，點對點控制，杜絕毛毛蟲現(xiàn)象，確保畫面完整性；模組內(nèi)部組件減少近90%，降低故障率，提高屏幕持久可靠性；對比PCB基產(chǎn)品，TFT基Micro-LED在制備工藝和原材料方面預(yù)計會有絕對的成本優(yōu)勢。
這些都是辰顯光電看好TFT基Micro-LED的原因。
此外，TFT基Micro-LED諸多產(chǎn)品優(yōu)勢使其應(yīng)用場景廣闊，非常適合應(yīng)用于高端商顯、高端會議室、指揮調(diào)度、展覽展示、車載與可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。
根據(jù)專業(yè)調(diào)研機構(gòu)預(yù)測，到2030年，Micro-LED顯示市場規(guī)模將突破千億元，其中大尺寸商顯領(lǐng)域?qū)⒄紦?jù)50%以上市場份額。隨著國內(nèi)外廠商的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)鏈配套能力的提升，Micro-LED的成本下降趨勢明顯，進(jìn)一步加速了其商業(yè)化進(jìn)程。
在世界顯示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會的現(xiàn)場，辰顯光電帶來了一款引人注目的產(chǎn)品——P0.5 TFT基Micro-LED拼接屏，該產(chǎn)品配備了辰顯光電自主研發(fā)的國內(nèi)首顆專用于Micro-LED的驅(qū)動IC，并借助先進(jìn)的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，成功轉(zhuǎn)移了超過3300萬顆、每顆僅25微米大小的LED芯片，真正做到了無縫拼接。此外，這款TFT基Micro-LED顯示屏能夠提供10bit的色彩深度，即支持大約10.7億種顏色，相較于傳統(tǒng)8bit顯示屏，其色彩表現(xiàn)力提升了256倍，為用戶帶來更為出色的視覺體驗。
“我們非常自豪能夠在短短幾年時間內(nèi)完成從無到有的跨越，這不僅是對我們團(tuán)隊不懈努力的認(rèn)可，也是對中國顯示技術(shù)實力的一次有力證明。”在談及對企業(yè)未來發(fā)展預(yù)期時黃秀頎提到，辰顯光電將以持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新和生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)張為核心戰(zhàn)略，抓住下一代顯示技術(shù)發(fā)展的歷史機遇，力爭成為全球Micro-LED產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。相信在未來幾年里，隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的擴(kuò)展，辰顯光電將會為中國乃至世界的顯示產(chǎn)業(yè)帶來更多的驚喜。
作者丨谷月編輯丨趙晨美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東
