【图文实录】Micro-LED显示技术及应用

Micro LED为什么如此受大家的关注?我认为Micro LED跟传统的液晶、OLED相比,他在亮度、功耗、寿命以及响应速度方面都有比较大的优势。

【分享主题】Micro-LED主题报告(一)Micro-LED显示技术及应用

【分享时间】3月25日(周三)14:00-15:00

【分享嘉宾】龚 政 广东省半导体产业技术研究院教授

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▌以下为整理的分享内容(略有删减)。

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我将从以下几个方面就我的报告展开讨论。

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首先是第一部分Micro LED背景及历史。

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谈到Micro LED大家应该相对都比较熟悉,Micro LED好比是一个传统大尺寸LED的一个微缩版,当尺寸缩小到几十个um,也就是头发丝大小的时候,我们就把它称之为Micro LED。然后我们通过一定的技术手段,把这么小的Micro LED组装到驱动面板,通过面板来控制每个像素的亮或者暗就可以显示画面,这就是Micro LED显示技术的由来。

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Micro LED大概经过了20年的这么一个发展历程,他最早可以追溯到2000年,也就是当时肯萨斯州立大学的华人教授江红星,他首先提出了Micro LED的概念,并首次在这个基础上研制出了第1个Micro LED的显示器。尽管当时这个阵列是非常小,8×8,显示的信息含量也非常有限,但是这个概念非常重要。从此之后有很多的包括国际国内的学者都加入了研究Micro LED里面去。应该说正是在这些不同学术组织、产业界的一些公司的推动下,Micro LED才取得了如此的长足的进步。这一页主要是列出了一些主要的milestone。当然这里包括我工作时候的一些代表性的成果。当然刚才也讲了,这些成果实际上是聚集了大家的智慧力量。在后期主要成果来自一些产业界的企业,包括Xceleprint、playnitride等,他们都推出了基于Micro LED的全彩显示,如果我们仔细的看一下发展的态势,就会很容易地观察的到,就是说Micro LED它经历了一个从单色显示慢慢过渡到全彩显示。分辨率由低慢慢过渡到很高的这么一个总体的发展态势。

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Micro LED为什么如此受大家的关注?我想Micro LED跟传统的液晶、OLED相比,他在亮度、功耗、寿命以及响应速度方面都有比较大的优势。以Micro LED为例,它的响应速度是纳秒,而这个液晶只有毫秒。这样的话Micro LED就特别适合一些需要超高响应速度,并且信息含量比较大的一些场合,比如说AR/VR。

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正是因为Micro LED有如此多的优点,因此它非常适合一些可穿戴或者是近眼显示的场合,比如说智能眼镜、VR头盔还有投影仪。当然Micro LED近年来在巨型电视上也取得了比较大的成功。那么这个理念上来讲,他应该是Micro LED的扩大版,也就是Mini LED。近年来比如说索尼、三星,还包括国内的康佳、TCL都推出了Mini LED的最新电视。应该说从显示的效果来看,确实比传统的液晶甚至是OLED在色彩的饱和度上、对比度上都有着比较大的优势。但是目前的成本居高不下,一台面板的尺寸都是几百万甚至上千万的都有,应该说价格还难以被普通的消费者接受。但是不管怎么讲,Mini LED电视确实取得了比较大的进展。

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这一页主要是列举了一些Micro LED主要的参与者,主要是包括了一些国内外的知名高校和一些跨国公司,还有国内的一些知名面板厂等等,那么这些名字大家应该都比较熟悉了,我就不一一介绍了。

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人们去研究Micro LED显示的一个重要原因是跟它的市场相关的。这个表是专业机构role对Micro LED市场的基本预测。从这个表大家可以看到2025年对应了一个3.3亿台的出货量,那么它对应的一个市场价值是高达30亿美金。这个市场是如此之大,这也是为什么众多的面板厂和芯片厂都对这个技术关注的重要原因之一。

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前面主要是介绍了一下Micro LED的一个基本特点和发展的历史的进程。接下来我主要就单色Micro LED的制程以及它的封装集成方面的一些技术展开讨论。

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单色显示顾名思义就是所有的像素都发同一种颜色的光,但是这里我们需要强调的是,对于单色显示我们并不需要所谓的巨量转移技术,对于单色显示来讲,它所有的像素都是通过半导体工艺一次性的直接在晶圆上单片集成。然后我们再通过一些特定的互连工艺,就可以实现每一个像素的独立控制。对于单色显示通常有两种寻址的方式,一个是无源寻址,另外一个是有源寻址。接下来我们就这两种方式分别做一下介绍。

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首先是无源寻址,什么是无源寻址?它有一个基本的特点,那就是像素是分立的,但是同一列上的像素,它通过共享N电极来互连。而同一排上的像素通过P电极来互连,这样的话由于P电极和N电极是交叉的,他必须dielectric layer隔离来实现。

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这就是我们通过无源寻址的方式制备的高分辨率Micro LED显示器,它通过外围的电路就可以实现画面的显示。就是通过这种方式,我们制备了三种不同颜色的Micro LED高分辨率显示器,包括蓝色、绿色甚至是紫外的颜色。当然早期的版本它的光是从顶部出发,也就是从p-GaN这一侧出来的,也就意味着我们用了一个透明的电极来实现光从正面出发,但是透明电极它并不是完全透明的,它会造成部分光的吸收。

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为了进一步的提高亮度,我们在透明电极上加了一个反射镜,使光从蓝宝石这一侧出来,也就是从底部出发。同时我们结合倒装焊的技术,把它焊接到了一个硅基的驱动基板上去,这样的话,我们不仅可以改善显示的亮度,同时能够比较好的改善器件的散热特性。

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前面所说的无源寻址的高分辨率Micro LED的显示器,我们目前可以把分辨率做到1300PPI。那么应该说分辨率其实是远远高于的iPhone的,现在我们的芯片可以做到小批量的制造。

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接下来再讲一下有源寻址的Micro LED。那么有源寻址跟前面的无源寻址有什么不同呢?它的像素也是分立的,但不同的是它每一个像素都有独立的p电极,所有的像素它同时共享一个N电极。另外一个最大的不同是每一个像素的控制,它一般是通过晶体管来实现它的开启和关闭。那么这就意味着这个阵列必须通过一定的方式连接,比如说CMOS或者是TFT背板。怎么才能实现这个连接呢?接下来我就重点花时间去介绍一下各种不同的键合方式。它实际上对于有源寻址来说是一个至关重要的工艺步骤。

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首先来看一下通过Au的凸点或者是In的凸点这种金属的凸点来实现Micro LED和CMOS背板连接的这种倒装焊技术。Au的凸点它的尺寸通常是相对比较大,因此它比较适合分辨率比较低的一些阵列的集成。而这个In的凸点它可以做得非常小,最小可以做到1-2个um左右,因此它比较适合这种超高分辨率的集成。为什么Au的凸点比较大?

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实际上跟它的形成方式有关,Au的凸点一般是通过这种叫钉头凸点键合的方式形成的。它的形成机理,是有点类似ball bongding的一个原理,它是通过电火花放点在金属丝尾端形成球,然后再通过超声加压的方式,直接在bonding的PAD上面形成的这种凸点的方式,然后通过回流就可以形成一个bump。由于这个线它本身就比较大,它的直径一般有几十个um,因此它形成的凸点就更大,一般的都四五十个um,这就意味着它就不可能适合超高分辨率的键合。

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这个是我们早期发展基于Au凸点,实现Micro LED到CMOS的互连制备的这种CMOS驱动的Micro LED显示器。同样我们也能够实现蓝色、绿色甚至紫外,当然分辨率是比较低的,但是这个应该是我们最早通过这种方式制备的CMOS驱动的Micro LED显示器。

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在回国之后,我们为了进一步的提高分辨率,我们在铟球回流这一块做了比较多的工作。前面讲了金球因为尺寸太大,不太适合高分辨率,因此我们这边是通过了这种铟球回流的方式来进一步的改善凸点,来缩小凸点的尺寸。那么铟凸点是怎么形成的呢?我们主要是通过简单的光刻的办法,首先是形成这种铟柱或者铟disk,然后我们可以通过加热的方式,那么它自动的就回流成了这种球状的凸点。因为这个凸点最小可以做到一两个um,因此它特别适合超高分辨率的键合。

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这里展示的是我们通过前面所说的铟球来实现的Micro LED和CMOS基板的一个互连。目前我们能做到的最大的一个阵列就是640×360。这个就是一个完全封装好的一个CMOS 驱动的Micro-LED阵列芯片。

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这一页展示的就是基于铟球集成的CMOS驱动的完整Micro LED显示系统。目前我们的Pixel可以做到10um,而点距不超过20 um。分辨率应该接近于2000ppi左右,做的就相对比较高了。另外我们可以显示静态或者是动态或者视频。

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除了前面所用的这种金属凸点的方式实现Micro LED和基板互连,其实我们也研究了利用各向异性导电胶键合的这种方式来实现Micro LED基板互连。那么各向异性导电胶是一个什么东西呢?它是一种胶带,他里面填充了导电的颗粒,当我们在垂直方向施加压力的时候,导电的颗粒就可以连接Micro LED和底下的基板,但是在没有施加压力的侧向上,还是保持这种不连续的颗粒的状态,因此它是不导通的。这就意味着它在施加压力的方向上会导通,而在没有施加压力的侧向是不导通的,也就是说它的导电是各向异性的。那么利用这个特点就可以实现Micro LED和CMOS基板的一个互连。

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这个就是我们通过这种方式制备的passive matrix。它连接到了一个很小的硅芯片。但是这里我们需要强调的是,由于这里导电是通过里面的导电颗粒,颗粒一般的是sub-micron或micron级别,另外这个颗粒的分布式不一定是非常均匀的,可以想象一下,如果是在局部的区域正好是没有这种颗粒的话,即便你施加再大的压力,他也不可能实现导通的,也就是这种方法它有它的局限性,在bonding的可靠性方面不是特别好。因此我们认为这种方法并不太适合高分辨率的Micro LED集成。

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实际上除了我们自己研发的这些技术,产业界里我们的国际友人也发明了一些其他的技术。这里举个例子,比如说Leti,就是采用这种Micro tube来替代前面的所说的那种球形凸点来实现这种高分辨率互连。它的基本思想是什么?因为tube它是用很硬的材料来做的,而PAD材料是铝,tube又非常硬,因此在我们施加压力的时候,tube就可以插入到PAD的里面去,这样的话就可以实现很有效、很可靠的互连。大家可以想象一下,用tube它可以做得非常薄,比如说侧壁的厚度可以做到几十个纳米,并且tube可以做得非常小,因此通过这种办法有望解决超高分辨率的互连。

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Leti的小组通过这种技术,确实证明了可以实现pitch 为5个um的Micro LED的显示器。当然这种办法也有它的一些困难,比如说对位,还有如何从一个小的阵列扩展到一个大的阵列的bonding,还是面临着不少挑战。

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另外一个技术就是晶圆键合和或者叫wafer bonding。那么这个概念不是一个新的概念,但是我觉得JBD这个公司大家应该也比较熟悉,他们就是利用了这种技术来实现超高分辨率的一个集成。它的基本原理是什么样的?就是说一开始并没有定义像素,而是把晶圆级的GaN EPI layer直接通过晶圆键合的方式,连接到CMOS系统上面去。在bonding完之后,然后再通过光刻来刻蚀形成这种分立的像素。因为一开始bonding的时候不涉及到任何对位的隔成,那么这种方式就比较适合超高分辨率的集成。但是它的缺点也是比较明显的,因为单色的话它确实不需要对位,但是如果说我们想再集成另外一种颜色的话,那就非常的困难了。因此我个人认为这种方法它比较适合这种单色的显示。如果非要实现彩色的话,可能是结合量子点,而不是说走集成RGB三色芯片的这种方式来实现全彩。

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这个表就是把前面我刚才讲的那几种技术在做了进一步的总结。个人认为后面这三种方式比较适合这种超高分辨率的键合,而前面那几种方式适合分辨率比较低的Micro LED阵列的集成。

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那么前面我们主要是讲单色Micro LED的制造以及背板集成的几种技术,那么接下来我们主要是谈一下Micro LED彩色化中一些常见的技术和取得的进展。

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顾名思义,彩色显示就是说它意味着同时段能够发出不同的光,并且彩色显示很显然它的市场跟单色相比要大得多,但是实现全彩的话,就意味着我们要么要集成不同颜色的芯片,或者是我们要集成color converter。无论是采用哪一种方式,它的工艺都比传统的单色显示要复杂的多。那么下面我们就常见的Micro LED的彩色化来介绍一下相关的技术,当然包括我们自己发展的技术。

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首先来看一下所谓的颜色转换技术,或者是叫color conversion。这个应该大家都比较熟悉,它的基本原理就是利用蓝色或者紫外的Micro LED去激发红绿的量子点,通过这种方式就可以实现一种颜色到另外一种颜色的显示。

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针对这个原理,我们在这方面也是做了一些研究,我们发展了两种办法。第1种办法就是所谓的喷墨打印的办法,那么我们把量子点混入到一个polymer matrix里面去,把它做成了ink,然后我们再通过inkjet printer,把ink直接打印到我们之前制备的单色的Micro LED的显示器上面去,那么这样的话就可以实现多种颜色的显示。当然inkjet printer它本身是有分辨率的限制,比如说传统的,research 级别的打印机,它的打印的分辨率一般都会小于20um,如果再往下走的话就相对比较困难,就会出现打印不均匀性的问题,还有一个对位的问题。实际上大家可以从这个图看出来,打印的均匀性不是特别好,因为正好是接近20 um。另外光转换的效率目前也是一个比较大的困难,它的转换效率还是比较低的。这些都是有待改进的地方。

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刚才前面讲的那种办法其实是有它分辨率上的一些限制,因此我们另外发展了一种叫用光刻的办法来制备图形化的量子点。但是大家知道,如果我们直接对量子点进行光刻的话,那么通常它会造成量子点性能急剧下降,这是因为量子点他对光刻的环境,比如水、氧这些气氛是非常敏感的。因此我们为了避免量子点性能的下降,我们采用了一种间接的方法,我们制备了这种网格的模板,通过光刻,然后我们通过一定的技术手段来把量子点或者荧光粉填充到网格里面去。那么这样的话我们就制备出了这种高度图形化、分辨率相对高的量子点阵列。

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然后我们把这种图形化的量子点膜再通过一定的工艺集成到比如说蓝色的Micro LED阵列上面去,这样的话就可以实现多色显示。比如中间这个图,就是在没有集成量子点前的蓝色micro-LED;当我们把红色的图形化的量子点跟Micro LED对准集成之后,就可以实现一个红色的显示。那么大家可以看到原则上这种方法确实是比较可行的,而且转换的效果也是不错的。但是如果仔细的检查这个光谱的话,就会发现光转换的效率也不是特别高,目前我们只做到了15%~20%,也就是说如何进一步的提高转换效率是我们下一步要做的工作。

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除了喷墨打印,我们还有另外一个办法,那就是采用高铟组分铟镓氮材料,利用他波长随着注入电流密度的增大而发生变化的这种特性来实现全彩显示。大家知道目前商用的红光材料基本上都是基于镓砷材料的,而蓝绿的目前是基于镓氮材料。镓氮材料和镓砷材料,它两个材料体系差别还是蛮大的,并且他们bandgap是非常不一样的,因此LED的光电特性上面有比较大的差别,特别是开启电压,这样意味着什么?意味着这两种不同bandgap材料体系的micro-LED,它对驱动的设计上会造成比较大的麻烦。另外我们在组装两种材料的时候,那么也会涉及到一些不同的参数。为了解决这些麻烦,如果原则上我们能够用同一种材料体系去做三种不同颜色的芯片的话,可能这些问题都解决掉了。在这个思想基础上,我们做了一些基于高铟组分的红光Micro LED方面的一些探索工作。应该说要实现红光的话量子阱铟组分必须是非常高的。那这对材料生产方面造成了很大的挑战,那么我们是通过在生产高铟组分的量子阱之前引入了一个叫electron reservior layer,通过引入这个超晶格结构可以有效的缓解应力。这样的话就可以改善铟组分的并入,从而实现高铟组分的高质量发光材料。那么确实我们基于这个材料做了7天的验证,得到的效果还是不错的,当然实际的发光波长离真正的红光还是有一些偏差。另外它有一个比较不好的特点,那就是会随着输入电路密度的提高,波长迅速的往短波移动,应该说对于显示来讲,这个是一个非常不好的现象。

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但是我们正好利用这个现象,把Micro LED阵列通过倒装焊的方式集成到CMOS芯片上面去,利用CMOS能够调制每一个像素的电流以及duty cycle的特点,以实现同一个芯片在不同的条件下发出不同颜色光,比如说红光、绿光、黄绿光等等。当然大家可以想象一下,如果说发光的波长能够在很大范围调控,那基本上也可以用这种案例实现全彩显示了,但实际上这个芯片来讲,它的波长的调制范围还是相对比较有限的,但是不管怎么讲,这个思想原则上是可以实现全彩显示的,而且这个idea应该是我们首先提出的。

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另外一种常见的办法大家就非常熟悉,基本上就是通过组装三种不同颜色的芯片,把它们堆积在一起,就可以通过颜色互混的方式就可以实现全色显示。

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对于这种技术来讲,它最大的难题就是如何在快速组装RGB芯片的同时,保证组装的良率、效率、成本的问题。这个也就是大家所熟知的巨量转移技术。

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为了解决巨量转移技术的挑战,有很多的科研机构还有企业都对巨量转移技术做了大量的研究,那么目前主要组装技术,比如说包括激光转移、流体组装、卷对卷、苹果的静电组装,还有ITRI台湾工研院的磁力转移的办法,应该说这些办法是各有千秋,都是在一定的条件下取得了比较好的效果。

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但如果我们做一下深入的分析,就会发现这些办法都只取得了有限的成功。实际上就是说没有哪一种办法能够完美的解决,比如说良率、效率还有成本的问题。如果我们非要从这几个技术去挑比较优秀的方法的话,个人感觉可能是印章转移和激光转移可能是相对比较理想的选择,因为他们的优点毕竟多于缺点。

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前面也提到了,实际上这些技术还没有哪一种方案是完全成熟的,因此我们也在发展我们自己的一些转移技术。那么我们转移机理是利用adhesive,它的粘性是在一定范围内可控,从而实现Micro LED的抓取和释放。

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为了实现芯片的抓取,我们在芯片结构上有一定的创新,我们主要是发展两种不同的芯片,一个是所谓的基于这种弱化结构芯片,那么大家应该相对比较熟悉。那么这种芯片有什么好处?因为它是处于一个悬挂的状态,因此在这种高粘附性的物质的作用下,就可以实现它的抓取。

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当然我们也发展了这种没有弱化结构的芯片,利用这种强性粘附性物质,也是能够实现芯片抓取的。

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结合我们自己的这种技术,我们联合了我们院的一位千人计划,开发了第1代的转移设备。从我们目前的测试效果来看应该说还是蛮不错的,至少在转移的精度和良率上面有一定的控制。

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这个就是我们实际转移的芯片的效果,我们把Micro LED转移到了一个玻璃基板上去,大家看一看,对准的精度还是非常不错的。

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关于如何进一步把转移后的芯片跟底下的测试电路互连起来,我们也是做了大量的研究。大家现在都说巨量转移技术很有挑战性,但是实际上做过巨量转移的人就会发现,其实后面的bonding技术更富有挑战性。那么我们在这一块也是做了大量的一些前期研究工作,目前也经过优化也取得了一些不错的结果。当然可重复性方面还是较差一些,我们正在进一步的改善,如何把Micro LED精准键合到基板上去。

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那么对于一个转移的技术来讲,判断技术好不好的一个重要依据就是它是否具有选择性转移的能力。为什么要有选择性转移?这是因为我们在转移的过程中,一个是要避免浪费芯片这个材料。另外一个我们在转移之后,比如说想调整分辨率、调整芯片之间的间距,就必须要有选择性转移能力。另外的话,比如说我们要在间隙里放其他颜色的芯片的话,我们也必须得调整芯片之间的间隔。那么所有刚才说的这些都要求转移技术具有选择性转移的能力。我们在这一块也是做了大量的探索工作,目前我们正在发展自己的一个选择性转移技术。从这个图可以看出,其选择性转移的效果还是蛮不错的。

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在前面的基础上,然后再结合测试电路,我们验证了我们转移的一些结果,那么大家可以看一看,应该说无论是蓝、绿还是红,我们都实现了成功的点亮,当然对于红光芯片转移的效果要稍微差一些,这跟我们芯片本身有关,我们正在做进一步的优化工作。

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我们还能够把Micro LED转移到柔性的衬底,比如说塑料、PET衬底,Micro LED他有望在柔性显示取得应用。

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前面大家已经看到Micro LED在单色以及全彩方面,还有集成方面所取得的比较大的进展,那么接下来我就主要再向各位介绍一下Micro LED在不同领域的应用。

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如前所说Micro LED确实在亮度、功耗特别是响应速度和对比度上有比较大的优势,因此Micro LED特别适合一些近眼显示或者是可穿戴的场合。当然Micro LED在巨型电视也是有着非常好的应用前景。因为这个东西在前面我已经介绍过了,我这里就不再花更多的时间去介绍,Micro LED在中小屏幕或者是大屏幕这两个领域有望率先得到运用。

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另外Micro LED可以用在一些特定的应用场景下,比如说透明显示,因为Micro LED它特别小,亮度特别高,因此它的开口率相较OLED、液晶可以做得非常的大,这就意味着透过率可以做得非常的高。那么实际上我们做了这么一个样机,我们把Micro LED转移到玻璃板上去,然后我们通过引入这种透明电极去互连每一个像素而不是采用传统不透明金属电极,这样的话我们就可以实现透明度比较高的透明显示。大家可以通过这个视频看一下demo的项目。可以看到透明性还是蛮高的。这个是我们实际测的透过率,可以看到我们透明可以超过70%,那么应该说这个数字比商业的那种透明性是要高的多。证明Micro LED确实在透明显示有比较大的一个应用前景。

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另外Micro LED还可以用作柔性显示。应该说因为Micro LED它是一个固态材料,即便是我把他衬底拿下来,它的硬度也是非常高的,但是它本身就是一个又硬又脆的材料。那么在这种情况下,如果我们对它进行弯折的话,就会造成比较大的应力而产生断裂。那我们如何才能克服这个困难?我们是通过引入这种蛇形的电极,因为他这种电极是延展性的,可以有效的缓解弯折过程中产生的应力,这样的话就可以避免芯片在弯折的状态下断裂。除了引入蛇形电极,我们还要考虑如何把芯片跟蛇形电极互连起来,我们在bonding方面做了大量的优化工作。正是在这两个方面的突破的基础上,我们制备了一个柔性显示的一个样品。因为Micro LED是转移到了PI膜上面去了,因此我们可以比如说贴到玻璃杯上去或者是手上去都可以,而且从我们弯折的效果来看,确认弯折了几百次,I-V也没有太大的变化,表明我们器件的可靠性还是非常不错的。当然这个工作还在进一步的研发当中,我们希望能把它做成真正的能够每个像素能够单独控制,能够显示画面的形式,那么这一部分工作正在进行当中。

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前面讲的Micro LED主要是应用于显示的一些产品,但实际上Micro LED也可以用作非显示的一些场合。今天主要讲两个例子,第1个例子就是无掩模光刻。大家知道光刻是半导体工艺中一个非常重要的技术,基本上每一个半导体器件都需要通过光刻的技术来生产。每转一个图案的时候,我们都需要一个对应的光刻版。光刻版通常是通过电子束曝光来生产,当然对于任何一个芯片,如果他设计的步骤越多,那么他需要的光刻版就越多。可以想象一下一个芯片如果涉及到几十个步骤的话,那就要几十个光刻版。这些光刻版累积起来的成本其实是非常高的。如果说我们有一种技术它能够不用这些光刻版就能实现曝光的话,那这些成本就可以节省掉了,也就是大幅度降低生产成本。实际上这种工具是有的,比如说激光直写系统,它就不需要光刻板来实现图案的定义。但是激光它是基于单束光的执行,意味他的效率是比较低的;而我们这里利用了Micro LED可编程的特点,我们制备了一个紫外光Micro LED阵列,然后我们通过这种光学系统把可编程的Micro LED的图案直接写到光阻上面去,这样的话就可以实现图案的无掩膜光刻这么一个功能。基于这个思想,我们就搭建了这么一个比较粗糙的系统,这个系统比较粗糙,但是它的功能还是蛮强的。这里就展示了一些光刻的图案。

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大家可以看到点、线或者是网格站得都可以,这种精细的结构都可以获得,并且我们用AFM看了一下它的分辨率。无论是正极还是负极,我们都可以做到两个um以下。应该说分辨率基本上跟传统的光刻曝光机差不多。另外因为我们每一个像素都是单独可控的,因此基于Micro LED它是可并行直写的,因此曝光的速度和效率得到了极大的提高,这个是我们这种方式一个比较大的优点。

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另外Micro LED还可以用作扫描仪。扫描仪其实大家也比较熟悉,比如说超市里面,售货员通常是利用扫描仪来获取商品的信息。对于扫描仪里面的光源实际上是基于红光的激光器,红光激光器它的方向性非常好,但是它的成本相对比较高,并且它有一定的安全隐患。那么我们这里利用这种条形的Micro LED去替代激光器,这样的话成本可以得到大幅的降低。这个实际上我们已投入到实体产品的开发当中,跟欧洲一个最大的扫描仪公司合作,实现了小批量的生产。

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前面我们主要是讲了一下Micro LED在不同领域方面的应用,还有在集成方面的一些进展,大家可以看到Micro LED目前无论是单色显示还是全彩显示都取得了比较大的进展。但是我们也清楚的看到,目前Micro LED面临的一些挑战也还是比较多。那么在技术层面它的主要的困难,比如说芯片的一致性和波长的一致性和电学特性的一致性。在转移方面,它目前面临的问题主要是转移的良率和效率。在检测修复这一块就更不成熟了,目前还尚在发展的过程中。因为这个技术的挑战造成了目前Mini LED电视成本居高不下,不同面板的尺寸目前都是几百万一台,应该说这么一个价格是没有办法被消费者所接受。那么,唯有把这些技术上的挑战特别是巨量转移和修复的成本能够降低的话,那么Micro LED才真正有可能走向千家万户。另外Micro LED它在产业链上也是一个比较大的挑战,因为它的产业链相对比较分散。那么要实现Micro LED量产的话,他就必须涉及到三个环节的问题,一个是芯片、一个背板以及巨量转移。但是可以这么说,目前任何的企业都不具备能够同时占据三个环节的供应链,这就是为什么最近很多的面板厂和芯片厂都是建立联盟来共同突破Micro LED面临的一些技术挑战。我想这是一个适应这个历史发展的必然趋势。最后就是设备上面的一些挑战了。采用当前的一些技术的话,应该说还没有办法去解决转移良率和成本上面的一些问题,那么这个就需要在设备方面不断取得突破。

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总的来讲挑战还是蛮多的,但是这应该也不是一个坏事,正是因为有这些挑战,我们才有事情可做。那么,作为我们科研工作者,如何去把这些技术挑战在相对短的时间内解决掉就是我们的使命。我相信在大家的努力下,Micro LED一定会有一个美好的明天。好,今天我的报告就讲到这里,感谢各位网友的聆听,大家后面有什么问题的话可以和我进行探讨,谢谢。


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