多年來,Micro-LED顯示技術這顆顯示領域的璀璨新星,因其技術工藝難度和量產(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領域的領頭羊,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志著我國在Micro-LED顯示技術領域取得了重大突破,更預示著中國顯示產(chǎn)業(yè)將迎來新一輪的轉型升級與快速發(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,同時該技術無論是在微顯示、消費類電子,還是巨屏顯示領域都具備廣泛應用性,這些因素決定了其未來顯示技術地位。
正是看到Micro-LED的應用價值,在全球顯示技術領域,包括蘋果、三星、京東方、TCL、群創(chuàng)、友達等企業(yè)都在沖刺這一賽道。雖然在Micro-LED技術賽道不乏“嘗鮮者”,但量產(chǎn)產(chǎn)品卻少之又少。而巨量轉移、驅動架構、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),辰顯光電在技術研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈整合和生產(chǎn)線建設等方面投入了大量資源。如今,辰顯光電終于克服了巨量轉移、驅動架構和無縫拼接這三個公認的量產(chǎn)技術難題,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芯片轉移到TFT背板上,辰顯光電積極和國內(nèi)電子信息領域同行開展技術合作,開發(fā)特制的設備和軟件。目前通過自主研發(fā)的高效轉移設備,產(chǎn)線的芯片轉移效率已可實現(xiàn)1000萬顆/每小時,一次轉移良率達到了99.995%。再通過獨創(chuàng)的修復技術,產(chǎn)品良率修復后將可達100%。
超高的巨量轉移速度和良率是Micro-LED大規(guī)模量產(chǎn)的強有力技術保障。據(jù)悉,辰顯光電TFT基Micro-LED量產(chǎn)線產(chǎn)品采用國際領先的25微米Micro-LED芯片。
轉移良率環(huán)節(jié)實現(xiàn)技術闖關后,驅動架構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,還需要通過結合時間和電流大小,對屏幕的亮度進行精準控制,去提供一個高品質(zhì)的成像效果,這需要驅動架構技術?!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)的生動性和細膩度,并通過護眼設計有效降低LED屏對人眼的藍光傷害,兼顧了高亮度和視覺舒適性。
而在拼接技術環(huán)節(jié),辰顯光電通過TFT基,也就是玻璃基,讓Micro-LED無縫拼接技術可以適應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?!秉S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驅動保證每顆燈珠獨立驅動,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)勢使其應用場景廣闊,非常適合應用于高端商顯、高端會議室、指揮調(diào)度、展覽展示、車載與可穿戴設備等領域。
根據(jù)專業(yè)調(diào)研機構預測,到2030年,Micro-LED顯示市場規(guī)模將突破千億元,其中大尺寸商顯領域將占據(jù)50%以上市場份額。隨著國內(nèi)外廠商的技術突破和產(chǎn)業(yè)鏈配套能力的提升,Micro-LED的成本下降趨勢明顯,進一步加速了其商業(yè)化進程。
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的驅動IC,并借助先進的巨量轉移技術,成功轉移了超過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,這不僅是對我們團隊不懈努力的認可,也是對中國顯示技術實力的一次有力證明。”在談及對企業(yè)未來發(fā)展預期時黃秀頎提到,辰顯光電將以持續(xù)技術創(chuàng)新和生產(chǎn)規(guī)模擴張為核心戰(zhàn)略,抓住下一代顯示技術發(fā)展的歷史機遇,力爭成為全球Micro-LED產(chǎn)業(yè)的領導者。相信在未來幾年里,隨著技術的進步和市場的擴展,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