长春高新灯光照明工程有限公司？Micro LED手艺获得突破 量产进正在加速

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Micro led手艺获得突破 量产进正在加速

2022-10-23    

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　　Micro LED量产的历程，随着手艺的突破，正在加速。

　　3μm巨量转移获得突破

　　Mikro Mesa Technology乐成开发领先全球的无压合低温键结3μm Micro LED巨量转移手艺，让Micro LED显示手艺量产之路又往前推进了一大步。

　　Mikro Mesa 2022年最先与南京中电熊猫相助，在中电熊猫的实验室，经由两年的开发，完成了此项领先业界的先进显示器手艺。

　　Mikro Mesa的手艺使用了直径3μm的μLED芯片，为领先业界的超细小尺寸，让磊晶片的行使率到达极致的高水准。转移尺寸靠近4吋，一次可容纳高达数百万颗以上的μLED转移，并可举行多次多色μLED的转移。而大尺寸的转移面积，可大幅削减转移次数，并增添了大尺寸全彩色显示器的量产性。

　　除此之外，Mikro Mesa的手艺还具备了低温免压键合特点，确保了未来高生产效率，同时也可以制止现在业界加压键合所带来的良率问题，为Micro LED先进显示器制造手艺的历程树立了主要里程碑。直径3μm的μLED芯片，巨细约为人类头发截面积的1／700。

　　该芯片的巨细，较现在业界一样平常常见的Micro LED面积更是小了100倍以上，成为全球第一的创举。据领会，这也是显示器业界首度展示的跨越3吋并使用 5μm以下芯片尺寸的μLED显示手艺。

　　据Mikro Mesa内部职员示意，该显示手艺能够转移2～5μm巨细的芯片，可以制造出高达1，800dpi品级的高周详度显示器，并可应用在55吋或以上Micro LED电视。换言之，在产物应用上，该手艺将从穿着式装置、智能手机、电视一直到AR产物，均具有独到的竞争优势。

　　另外，由于制程温度较低的缘故，该手艺更是制造柔性及透显著示器的首选。预期该手艺的未来性能与竞争力将远远跨越AMOLED，在应用领域上也会加倍广漠，大大提升了Micro LED的未来生长性。

　　该手艺接纳了Mikro Mesa的专利制程，芯片接纳垂直结构，电流散布比传统Flip－chip覆晶式平均，同时也能蒙受更高的电流密度。而芯片与下电极毗邻后，接纳一次性整面封装，上电极可使用ITO或是奈米银线等，对于未来大量生产以及改善光学出光效率等方面，都留有极大的设计弹性。

　　此外，由于芯片尺寸细小的缘故，该手艺也能到达50％以上的透明度，在到达高剖析度的同时，也能做到高穿透率的透显著示器，大幅增添未来应用的可生长性。

　　Mikro Mesa Technology由陈立宜博士于2022年确立，该公司致力于Micro LED的研究与量产手艺开发，现在已拥有36项美国专利、14项台湾及大陆专利，至于全球申请中的专利更是跨越100项以上。

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　　Mikro Mesa Technology开办人陈立宜示意，该显示手艺是Micro LED通往消费型产物应用之路的一大突破，由于芯片尺寸变小，因此Micro LED的质料成本将大幅降低，不只能够与AMOLED对比，甚至有时机可以与LCD竞争。至于未来在软性显示器以及透显著示器的应用上，能够生长的空间会更大，将可大幅缩短Micro LED手艺相关产物上市的时间点。

　　陈立宜示意，Mikro Mesa Technology是一家开放的公司，迎接全球对于Mikro Mesa显示手艺有兴趣的厂家一起来相助，不管是对于新型显示器有需求的公司，或是显示器业界的上中下游。人人一起配合开发推广Micro LED显示手艺，让Micro LED能成为新一代革命性的消费电子显示界面。

　　量子点连系Micro LED取得重大突破

　　量子点荧光粉为纳米品级的颗粒，其利益为有较佳的吸收率、高转换效率及高演色性等优势，应用以固态照明及显示为主。近期的话题，则以三星QLED显示屏将量子点手艺夹杂在OLED之中，使显示器的亮度与色彩的鲜艳度再次提升，这也显示了量子点已经具有产物化的实力。

　　然而传统的量子点普遍含有有毒重金属镉，以及容易受到温度湿度影响等问题。中国台湾交通大学郭浩中教授团队耐久专注于量子点连系Micro LED显示手艺的研究，近期于量子点与Micro LED上取得相当大的突破。LEDinside有幸造访了郭浩中教授，讨教近期的重大希望。

　　首先为了战胜量子点受热容易衰退的问题，交通大学开发出Hybrid－type LED，将量子点灌注至玻璃容器的设计，使量子点维持以液态的方式，有用提升发光效率与散热效果，可到达NTSC 120％ 与Rec． 2022 90％的广色域显示。研究数据示意，Hybrid－type LED在大电流（即温度较高）的操作下，其量子点的转换效率比传统固态的量子点薄膜可以提升24．5％，发光效率可到达51lm／W。

　　更主要的是，由于传统的绿光量子点转换率一样平常不到40％，因此交通大学近期也公布了钙钛矿量子点纸 （PQD paper），其厚度只有45微米，钙钛矿量子点自己具有不含镉等有害物质及高效率等优势，郭教授团队与香港都会大学何志浩教授相助，将钙钛矿量子点连系了纳米玻璃纤维制作成PQD paper，提升钙钛矿量子点寿命的同时，也到达了120 lm／W的高转换效率。

　　凭证实验效果，发光波长为518nm的绿光PQD paper对于蓝紫光拥有高达91％吸收率。郭教授团队也接纳绿色的PQD Paper与红色的KSF质料搭配蓝光LED制作出白光LED，其可到达NTSC 123％与Rec． 2022 92％，经由延续250小时的点测，整体的光通量仅下降12．4％，大幅改善了钙钛矿质料容易受到水氧导致衰退的影响，郭教授团队现在也在开发使用原子层沉积（ALD）钝化珍爱手艺制作PQD paper的珍爱层，预期可将信托寿命提升跨越1，000小时。此外，PQD paper的另一大亮点就是可挠的特征，现在已经可以做到0．28mm－1曲率半径的弯曲，未来在可挠式面板或穿着式组件都有很大的应用价值。

　　不用巨量转移手艺的解决方案

　　中国台湾创新创业激励设计的支持之下，中央大学研发的「大面积氮化镓磊晶手艺」乐成技转给进化光学有限公司（Microluce， Ltd．），双方相助自主开发的磊晶装备，提出了一套不须「巨量转移」的解决方案，制止了现今微发光二极管（Micro LED）「巨量转移」的高成本问题，乐成提升高端手艺能力，让研发功效转化为产业价值。

　　Micro LED的尺寸为传统LED的1／100，每一个LED芯片即是一个显示画素，且具有优异的显示功效、低耗能与产物生命周期长等优点，被视为下世代的显示手艺。然而现今的LED蓝绿光质料是氮化镓，红光质料是砷化镓，两种质料的驱动电压差异，驱动电路将造成难题，且坏点修复问题不易战胜。

　　Micro LED现在主流方式是使用巨量转移，就是将每一个Micro LED取放到驱动板上的准确位置，此方式的问题在于，现在的手艺每小时可转移25，000个芯片，智能型手机面板由约1，100万个Micro LED芯片组成，需19天事情时间，因此无法量产。且「巨量转移」成本高昂，取放2K画素的Micro LED面板成本高于新台币33万元。

　　进化光学自主开发的氮化镓磊晶装备，能在低温状态下长出高质量大面积氮化镓薄膜，不须巨量转移制程，只需搭配奈米质料手艺，即可到达全彩化的显示效果。进化光学现在与香港的驱动芯片公司相助，准备产出1．8吋巨细的Micro LED显示面板，锁定的是全球每年上亿片的穿着市场。相关手艺已获得了台湾及美国专利，可望造福更多消费者。

　　台湾区域来努力推动新创产业，稀奇针对五加二产业创新设计的训储菁英提供相关的产业链结设计，例如「重点产业高阶人才培训与就业设计」（RAISE），即培育出许多产业需要之高阶人力。今年度进化光学与台湾实验研究院配合申请RAISE设计并获得津贴，透过法人单元的职前训练，协助将学校之顶尖研发功效顺遂衔接至产业界，辅助进化光学乐成将科研功效商品化，导入市场；台湾区域仪器科技研究中央又以专业协助量产制程与产线设计，对研发进度有伟大的孝顺。

　　未来进化光学将延续连系跨领域手艺，运用于Micro LED领域，将手艺能量周全生长到海内外市场。手艺转化商品的历程漫长，多方的鼎力支持，将有助于产业生长，增添国际竞争力。

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