下一代LED顯示的靈魂：巨量轉(zhuǎn)移和你想的不一樣

    Micro LED技術(shù)下的LED顯示產(chǎn)業(yè)，正在迎來關(guān)鍵的一跳：即，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的成熟應(yīng)用。作為下一代LED顯示大屏兩大支柱技術(shù)，micro+巨量轉(zhuǎn)移，被認(rèn)為是行業(yè)市場化大門能夠打開的密碼。

    但是，如此重要的技術(shù)上，LED顯示產(chǎn)業(yè)不同企業(yè)可能面臨的需求卻也截然不同。或者說，巨量轉(zhuǎn)移很可能是一大類技術(shù)的總稱。這一點對于市場而言，意味著不同類型的micro LED顯示產(chǎn)品，面臨的“巨量轉(zhuǎn)移”難度顯著不一樣。即，從技術(shù)上講，LED晶體micro化是通用的技術(shù)，巨量轉(zhuǎn)移則是產(chǎn)品型定制技術(shù)。這一點將顯著影響下一代LED顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。

    巨量轉(zhuǎn)移的最新發(fā)展

    6月份，利亞德“黑鉆”系列Micro-LED新品發(fā)布，利亞德表示，其巨量轉(zhuǎn)移良率大幅提升，PCB基巨量良率已提升至99.995%，半導(dǎo)體級轉(zhuǎn)移良率邁向99.999%，轉(zhuǎn)移效率1000-1500顆/秒。

    同期，深康佳也在機構(gòu)調(diào)研中透露，自主開發(fā)的“混合式巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)”，轉(zhuǎn)移良率達99.9%，試產(chǎn)階段效果較好；維信諾參股公司成都辰顯Micro-LED中試線巨量轉(zhuǎn)移良率達到99.95%，持續(xù)向量產(chǎn)推進；鴻利智匯表示公司內(nèi)部的巨量轉(zhuǎn)移良品率為99.99%；

    另外，7月初，大族激光在一則調(diào)研公告回復(fù)中表示，自主研發(fā)的Micro－LED巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備正在Micro Led行業(yè)龍頭客戶處驗證，目前驗證過程已接近尾聲，驗證通過后有望實現(xiàn)銷售。

    種種信息表明，行業(yè)在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)上的努力在持續(xù)前進，市場化的產(chǎn)品渴望在未來兩三年內(nèi)大量出現(xiàn)。這也是LED顯示在大屏端向p0.5間距以下指標(biāo)前進、在小屏端，如車載、手機、穿戴設(shè)備、甚至XR市場獲得成功的關(guān)鍵瓶頸。以巨量轉(zhuǎn)移突破為前提，LED顯示產(chǎn)業(yè)可以打開截然不同的新視界的大門。

    不同產(chǎn)品對巨量轉(zhuǎn)移的定義和要求不同

    是不是micro LED顯示就一定需要“巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)”呢？對于這一點，一些人士是存在一定誤解的！

    例如，當(dāng)P1.0以上間距LED顯示屏，迭代向mini/micro級別的LED晶體顆粒的時候，依然可以采用傳統(tǒng)的RGB三元色燈珠封裝方式。即完全傳統(tǒng)的做法依然有效。但是，如果采用一定的巨量轉(zhuǎn)移工藝，如LED顆粒的提取、轉(zhuǎn)移、固定技術(shù)，無論是RGB三原色燈珠，還是四合一的更大規(guī)模燈珠板，其效率都會提升。

    同時，與標(biāo)準(zhǔn)的巨量轉(zhuǎn)移不同，如果目標(biāo)是三原色燈珠、或者四合一燈珠板，其對于“巨量轉(zhuǎn)移后端的修復(fù)設(shè)備與技術(shù)”的需求就會很低——一個基礎(chǔ)產(chǎn)品只集成三個、或者十余個LED晶體，出現(xiàn)不合格情況“報廢”是最簡單的操作，當(dāng)然也可以進行修復(fù)處理（何種選擇主要看經(jīng)濟性）。這方面典型的應(yīng)用是國星光電的多合一燈珠，和其剛剛推出的新型MIP（Micro LED in Package）封裝器件方案。

    當(dāng)然，在P0.5-p2.0間距的LED顯示大屏上，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的應(yīng)用可以是完整體。如直接制備10*10厘米的CELL單元，其上集成數(shù)萬，甚至數(shù)十萬個LED晶體顆粒。這時候在后端的檢測和修復(fù)工藝，就成了必須的環(huán)節(jié)。尤其是是在巨量轉(zhuǎn)移缺陷率在十萬分之一到百萬分之一水平上時，CELL單元需要修復(fù)的概率很高。利亞德、三星等推出的micro LED顯示產(chǎn)品采用這種方案技術(shù)。不過在LED大屏上采用完整的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)流程，意味著對既有的表貼為核心的終端制程的顛覆與替代。其市場推廣難度不僅是技術(shù)上的、也包括投資端和產(chǎn)業(yè)鏈利益重新分配方面的。

    但是，如果micro LED顯示應(yīng)用在穿戴設(shè)備上，其要求可能是1-2英寸的基板上，轉(zhuǎn)移百萬顆單位的燈珠。這時候，對巨量轉(zhuǎn)移的效率、準(zhǔn)確度和缺陷率、檢測和修復(fù)技術(shù)的要求，就是另一個數(shù)量級的問題。即應(yīng)用于越小尺寸的micro LED顯示產(chǎn)品，其對巨量轉(zhuǎn)移的“規(guī)模和精度”要求也就越高。

    然而，在大尺寸顯示上，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)也有獨特的難度：即從硅基板等上提取LED顆粒之后，顆粒間距擴張吃寸，在大尺寸顯示上會更大。比較而言，如果micro LED應(yīng)用于XR等近眼顯示，則幾乎沒有晶體顆粒間距擴張問題——甚至micro LED微型近眼顯示，可以采用非巨量轉(zhuǎn)移，而是驅(qū)動結(jié)構(gòu)和發(fā)光結(jié)構(gòu)在同一塊硅基晶圓上分層制造的技術(shù)實現(xiàn)。

    如上介紹，因為顯示目標(biāo)產(chǎn)品的顯示尺寸、像素密度和間距的不同，對巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)及其配套技術(shù)的要求也會截然不同。——差異巨大的巨量轉(zhuǎn)移在不同目標(biāo)市場的需求，也就是技術(shù)難度的不同。后者導(dǎo)致在越是像素密度低的、越是大尺寸LED顯示產(chǎn)品上，巨量轉(zhuǎn)移現(xiàn)階段的技術(shù)成熟度，可商用性就越強。

    從低難度到高難度，巨量轉(zhuǎn)移商用的路徑

    Micro LED商用的重要條件是巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的日益成熟。但是如上文所講不同的產(chǎn)品目標(biāo)，巨量轉(zhuǎn)移的難度截然不同：

    多合一燈珠采用一些巨量轉(zhuǎn)移前端設(shè)備和技術(shù)提升效率，目標(biāo)產(chǎn)品集成度是幾十顆燈珠、大屏拼接用LED模組的CELL單元，則是幾萬到幾十萬個燈珠、穿戴設(shè)備等小尺寸顯示的目標(biāo)產(chǎn)品單元基板需要轉(zhuǎn)移數(shù)百萬到數(shù)千萬顆燈珠——這些應(yīng)用中，LED晶體顆粒需要裂縫的距離也相差巨大，檢測和修復(fù)技術(shù)的難度也截然不同。

    所以，micro LED導(dǎo)向市場的過程，一定存在著一個“由易到難”的過程。即，今天市場成功應(yīng)用巨量轉(zhuǎn)移、一定規(guī)模商業(yè)化的產(chǎn)品，集中在小間距和微間距的LED顯示大屏產(chǎn)品上。究其根源是因為這些產(chǎn)品每一片CELL的LED晶體集成量更小，實現(xiàn)巨量轉(zhuǎn)移的難度也就更小，在同等轉(zhuǎn)移速度下一個完整終端產(chǎn)品的制備時間周期也就更短。

    即，99.95%的巨量轉(zhuǎn)移良率，顯然無法滿足穿戴設(shè)備、車載屏幕的需求，但是卻足以滿足LED小間距大屏的生產(chǎn)需求。

    對比于傳統(tǒng)的小間距LED顯示而言，采用micro LED+巨量轉(zhuǎn)移的優(yōu)勢很明顯：在巨量轉(zhuǎn)移效率、良率和其檢測、修復(fù)技術(shù)更為成熟的背景下，高像素密度的小間距和微間距LED顯示，通過采用micro技術(shù)可以降低LED晶圓端60%的成本；相對于表貼工藝，巨量轉(zhuǎn)移的更高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效果特性，在未來也意味著更低的成本，更短的產(chǎn)業(yè)鏈流程，更高的產(chǎn)品光學(xué)品質(zhì)；且巨量轉(zhuǎn)移對比表貼，更適合與玻璃材質(zhì)的TFT驅(qū)動基板結(jié)合——后者在P1.0間距以下市場，對比傳統(tǒng)高精度PCB板也擁有“成本優(yōu)勢”。

    綜上所述，雖然巨量轉(zhuǎn)移還是一種不夠成熟的技術(shù)，但是并不意味著對小間距LED和微間距LED大屏“不足以實用”化。小間距LED顯示企業(yè)已經(jīng)到了需要布局和大規(guī)模引入巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的歷史性時刻。在未來的行業(yè)應(yīng)用競爭中，micro+巨量轉(zhuǎn)移或許將是行業(yè)格局改變的重要砝碼。