寻找巨量转移的最新答案，共赴重庆Micro LED显示高峰论坛

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Micro LED是一个未来显示技术发展的重要方向之一，虽然研发Micro LED的厂商诸多，但目前实现量产的厂商屈指可数。

芯片制造，外延片厚度、波长、亮度均匀性与一致性要求更高，芯片结构比传统LED 更为复杂，且目前行业制造工艺尚未标准化，使得工艺和设备标准化程度低、良品率和产量尚不成熟。 

巨量转移，芯片制造完成后需要将微米级的晶粒转移到驱动电路基底上，无论是TV屏还是手机屏转移数量相当巨大，并且显示产品对于像素错误的容忍度极低。例如要制造少于5个像素坏点的全彩1920*1080显示屏，良率必须达到99.9999%，这是现有工艺很难达到。 

检测修复，由于Micro LED尺寸极小，传统测试设备难以使用，如何在百万级甚至千万级的芯片中对坏点进行检测修复是一大挑战，同样通过检测技术挑出缺陷晶粒后，如何替换坏点也是一项不可或缺的技术。

迄今为止，很多公司已经将Micro LED显示器样机或初步产品商业化并进行了演示。

Micro LED巨量转移需要全新的技术来达到至少数十KK级转移效率，传统LED转移技术无法满足

一般“巨量转移”用在Micro LED场景，而非Mini LED场景。在完成微米级Micro LED晶粒制作后，要把数百万甚至数千万颗微米级的LED晶粒正确且有效率地移动到电路基板上 的过程称之为“巨量转移”。以4K电视为例，4K通常指4096x2160分辨率，假设每像素点 为三个R/G/B晶粒，制作一台4K电视需要转移的晶粒高达2600万颗，即使每次转移1万 颗，也需要重复2400次。通常传统的LED转移设备速度最高在数十颗/秒，无法满足Micro LED量产化的需求。 

巨量转移技术是Micro LED量产化应用的关键一步，目前还存在许多问题。 

（1）Micro LED 芯片需要进行多次转移（至少需要从蓝宝石衬底→临时衬底→新衬底），且每次转移芯片量非常大，对转移工艺的稳定性和精确度要求非常高。 

（2）对于R/G/B全彩显示而言，由于每一种工艺只能生产一种颜色的芯片，故需要将红/ 绿/蓝芯片分别进行转移，需要非常精准的工艺进行芯片的定位，极大的增加了转移的工艺难度。 

（3）Micro LED的厚度仅为几微米，将其精确地放置在目标衬底上的难度非常高，芯片尺寸及间距都很小，要将芯片连上电路也是一个挑战。目前“巨量转移”问题尚未得到有效解决，导致Micro LED直显设备成本居高不下，业内已经开始攻克该技术难题。

巨量转移被视为影响良率以及产能释放的核心因素

业界目前对于巨量转移主要有以下几种方式： 

静电力吸附转移方式：原理主要是利用静电力来控制内外电极电压差，实现对晶粒的吸附和转移。静电力采用具有双级结构的转移头，转移头被介电层对半分离呈一对 Si 电极。拾取晶粒阶段，在吸附转移头和芯片上产生不同电荷，利用异性相吸的原理将晶粒吸附拾取。放置晶粒阶段，通过调节电极电压差，同性电荷相斥，把晶粒放到既定位置完成转移。在转移过程中要求被吸取的微型晶粒衬底平整度必须精确控制，以免造成无效的抓取动作，降低良率。

静电力吸附转移示意图

流体装配转移技术：原理是将芯片分装在流体内，通过控制流体的流动，利用流体的流力和重力作用，将其中的Micro LED芯片颗粒捕获并放置到衬底上的对应井中。流体组装技术仅 需在Micro LED芯片上做特殊设计，芯片即可精准对位。

流体装配转移技术示意图 

弹性印模转移技术：原理是先处理Micro LED芯片衬底，使其只通过锚点和断裂链固定在基底上，然后利用聚二甲基硅氧烷作为转移膜材料制作弹性印模。弹性印模与芯片通过范德华力结合，断裂链发生断裂，所有芯片按原来的阵列排布被转移到弹性体上面，通过调整印模与芯片之间的黏着性，完成释放动作。要求精准控制各个阶段粘力大小，且印模必须表面度极为平坦，才不影响转移的良率和精度。 

弹性印模转移技术示意图

选择性释放转移技术：选择性释放转移技术跳过拾取和释放的环节，直接从原有的衬底上将LED进行转移。目前实现方式通常是通过高能量脉冲激光透过镀有材料薄膜的基底，聚焦到基底与材料薄膜的交界面上，使薄膜被加热至熔融状态，基底上的芯片即可转移沉积到与之平行放置的受体上。该转移技术需要精准控制激光的功率和分辨率，才能不影响芯片性能并达到产品良率。

选择性释放转移技术示意图

滚轴转印转移技术：利用带有计算机接口的滚轮系统，反馈模块包含两个负载传感器和两个Z轴执行器，滚轮系统通过两个显微镜保持精确对准，通过反馈模块精准控制，将Micro LED转印至接收衬底上。

滚轴转印转移技术示意图

Sony早在CES 2012展中便已推出Crystal LED Display技术，采用622万颗微型LED颗粒导入55英寸（1920×1080×3）电视，但造价相当昂贵，加上巨量转移相关技术尚未成熟，以致生产良率低且耗时费工，无法实现量产。2016年Sony改变策略重新推出拼接型显示屏幕，并将该项技术命名为CLEDIS，确立借由Micro LED专攻大尺寸显示器市场的策略。

美国新创公司Uniqarta在会中提及，相较于传统的pick and place转移技术，Uniqarta的巨量转移方案速度与效率将大幅度提升。现行的pick and place每小时只能转移1万到2.5万颗，制作一台显示器约需2到15周。但Uniqarta所研发的雷射转移技术，可以透过单激光束，或者是多重激光束的方式做移转。Uniqarta执行长Ronn Kliger在演讲过程透过影片呈现转移速度，一颗大小为130x160微米的LED。每小时可转移约1400万颗。

另一家做雷射转移的代表厂商是QMAT，QMAT转移技术是利用BAR（Beam-Addressed Release），使用激光束将Micro LED从原始基板快速且大规模转移Micro LED到目标基板。特别的是，为了确保巨量转移制程的零ppm缺陷及高产量目标，QMAT也提出了PL/EL的检测方案，在转移之前先行检测及确认，确保转移的Micro LED是良品，这样的方式将可以减少后续维修的时间及加工成本。

美国另一家新创公司SelfArray也展示了以定向自组装的方式，透过反磁漂浮的办法处理转移。方法是先将LED外观包覆一层热解石墨薄膜，放在振动磁性平台，在磁场引导下LED将快速排列到定位。SelfArray执行长Clinton Ballinger在会中也透过影片，以350x350微米大小的覆晶技术LED示范该项技术，并表示公司正在设计体积小于150微米的LED，未来将会进行测试。如果该技术成熟后，未来只需要几分钟便可制作出一台4K电视。

eLux在巨量转移中主要是聚焦流体装配与定位技术。eLux专利提出流体装配之方法是利用熔融焊料毛细管的界面，以便在组装期间藉由流体悬浮液体当介质对电极进行机械和电器连接，可快速的将Micro LED捕获及对准至焊点上，是一种低成本且高速度的组装方法。eLux具备可在巨量转移大量微小Micro LED到承载用的基板、背版时，透过紫外线UV与光学检测，判断出有哪些小点是坏掉的Micro LED。然后透过机械手臂，透过流体组装技术，把「相变化」材质涂在坏掉的Micro LED上，等液体材料变成固态时，透过静电吸取的方式，把这些坏掉的Micro LED吸上来，并且把周围可能有脏掉的区域也清除。最后，再使用机器手臂把好的Micro LED放回版子上。

友达光电的MCLED产品目前刚完成实验室样品阶段，正在进行小试，预计要到年底才能达到小样量产，大规模量产将在2022年。

近期，国内厂商康佳研发的混合式巨量转移技术已在转移效率和良率方面获得大幅提升，有望进行Micro LED芯片的量试产。

京东方则与美国新创公司Rohinni合作，共同推动Micro LED技术落地，而Rohinni最受业内关注的，就是专利的巨量转移贴合技术。

2020年10月利亚德与台湾晶元公司联手，成立利晶微电子，宣布实现Micro LED量产，目前利亚德的巨量转移技术已经成熟，良品率可达99%，转移速度UPH 3600-5400K。

从目前各家公布的Micro LED大规模量产时间进度来看，2022年是重要的时间节点。

距离各家公布的量产节点2022年还有一年时间，目前錼创、康佳、芯颖显示、友达、京东方显芯、利晶微、辰显光电、天马、乾照光电、欣奕华、正通远恒、奥宝、Topcon、盟拓、诺瓦星云等企业Micro LED技术的最新进展如何？在推进过程中又发现哪些难点？巨量转移及产业链创新方面有何新的突破？各家解决方案是否值得借鉴？某些关键领域能否有机会达成合作？

2021第五届中国（国际）Micro LED显示高峰论坛

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进入2021年以来，5G+8K超高清视频产业加速，推动了包括Micro /Mini LED等在内的超高清显示技术发展，产业链上下游各LED相关企业加速抢攻Micro LED技术产品、产能、市场、标准、专利等战略高地。但我们不得不承认，巨量转移等制约使得Micro LED尚不能够大规模商业化发展。量产关键技术及产业链创新成为业界关注热点，2021第五届中国（国际）Micro LED显示高峰论坛，将以“量产关键技术及产业链创新”为主题，定于2021年11月11日-13日在重庆融创万达酒店召开。

大咖云集：全球Micro LED显示技术领军人物、全球顶级专家团、企业领袖齐聚一堂

院士专家携康佳、錼创、芯颖显示、友达、京东方晶芯、天马、利晶微、辰显光电、欣奕华、奥宝、诺瓦星云、乾照光电、南方科技大学、Topcon、盟拓等企业领袖献言2021第五届中国（国际）Micro LED显示高峰论坛，旨在推动我国Micro LED产学研用协同发展，从而在国际新型显示产业竞争中形成优势。

*排名不分先后，点击图片了解更多，嘉宾持续更新中……

游学康佳：Micro LED显示产业上中下游重要企业齐聚，共同探讨产业发展未来

中国（国际）Micro LED显示高峰论坛首次登陆重庆，诚邀产业链上中下游企业参会，并携带最新产品和技术进行展示交流。与此同时，为共同推进Micro LED显示产业的发展，组委会还将特别安排参观重庆康佳和璧山高新技术产业开发区进行考察参观。

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资料参考：安信证券、eLux官网、LuxVue、XDC等