MicroLED ，十年僵局告破

大约十年来，我们这个行业似乎一直处于显示器革命的风口浪尖。但这一突破尚未实现。目前唯一一款基于microLED的知名显示器是三星MS1A，这是一款110英寸的电视，零售价高达15万美元——价格如此昂贵，即使对于那些资金雄厚、对家庭娱乐有着浓厚兴趣的人来说，也难以吸引太多消费者。

许多人认为，基于MicroLED 的显示器大规模生产的最大障碍在于将大量此类微型器件从加工后的外延片转移到背板上所需的转移技术。虽然 MicroLED 的转移并非超小型显示器的先决条件——它们可以通过将硅基氮化镓 (GaN-on-Si) 外延片上形成的 MicroLED 阵列键合到驱动这些发射器的 CMOS 背板上来生产——但对于手表、智能手机、电视和户外屏幕的显示器制造而言，转移工艺是必不可少的。

传统microLED 转移方法的最大问题是产量不足，例如大规模并行技术，即用弹性印章拾取大量微型发射器并将其放置在背板上。

这种观点可能会引起一些人的质疑，因为乍一看，这些传统技术实现的良率数字似乎非常惊人。但现实是，这些技术无法胜任这项任务，Q-Pixel 的首席执行官 JC Chen 认为。Q-Pixel 是一家拥有突破良率技术的初创公司，正在寻求将其 MicroLED 相关技术授权给芯片制造商和希望生产显示器的企业。

陈教授表示，转移技术的常见良率是99.99%。“但在MicroLED行业，这根本行不通，”陈教授指出，制造一台超高清电视需要转移2400万个芯片。

陈先生进一步阐述了这一点，他解释说，如果良率达到“四个九”，那么每传输一百万个像素，通常就会出现大约100个“坏点”。“一百个坏点很难修复。但如果良率达到‘五个九’或‘六个九’，那么只有一个坏点。”

“坏点”不可接受的部分原因是，我们将它们与当今的 OLED 和 LCD 屏幕进行比较，它们的缺陷率非常低。

陈先生表示：“如果有 100 个缺陷，那么无论你有多好，都无法真正参与竞争。”他解释说，不可能用坏点缺陷来换取基于 microLED 的显示器的卓越亮度和更低功耗。

突破这一产量相关障碍的是Q-Pixel 的新型转移技术 Q-Transfer，据称其产量超过 99.9995%。

陈和他的同事们利用这项技术制作了像素间距为10 微米的彩色显示器原型，这些显示器的像素间距足够近，可以提供每英寸超过 500 像素的密度，从而证明了 Q-Transfer 的生产能力。Q-Pixel 强调，除了惊人的良率外，这种方法还实现了零像素缺失。 

原型面板演示了Q-Pixel 专有的转移工艺，采用 10 µm 可调多色 MicroLED 来生产像素密度超过每英寸 500 像素的显示器。无像素缺失，良率超过 99.9995%。

出于可以理解的原因，陈在谈论Q-Transfer技术的细节时守口如瓶，该技术被认为是“开箱即用”的。但他表示，Q-Transfer与大多数传输技术兼容，无需进行太多修改。

Q-Transfer 的起源可以追溯到新冠疫情时期，当时疫情阻碍了公司的许多活动，但也让团队得以仔细思考具有挑战性的问题并提出新颖的想法。

从那时起，他们一直在开发一种新的microLED转移方法。他们最初尝试的是小型显示器，并取得了令人鼓舞的结果。然而，需要更大的显示器才能让显示器行业相信Q-Transfer能够改变行业格局。“我们至少需要一个手表大小的显示器。如果只有1厘米乘1厘米，那可能太小了，”陈教授说道。

现在，Q-Pixel 正在展示其转移技术能够生产小型手表的显示屏。“这意味着这项技术已经可以投入产业使用，”陈先生说道。他解释说，这涉及 Q-Transfer 的授权，以及与 Q-Pixel 合作进行技术转移。

对此感兴趣的人会热衷于讨论吞吐量，因为这在决定制造成本方面起着关键作用。陈教授表示，那些对此方面有疑问的人不会失望，因为当Q-Transfer应用于现有的转移方法时，速度几乎相同，甚至更快。

完成拼图

陈认为Q-Transfer 是克服挑战以确保以经济可行的方式生产微型 LED 显示器的最后一块拼图。

该公司的另一项关键技术是其基于GaN的可调色温MicroLED。这款精巧的设备，其发射波长由驱动条件决定。

对于所有形式的GaN基LED，都存在与红光效率相关的问题。要达到这个光谱范围，需要增加量子阱中的铟含量，而这会增加应变，导致晶体质量和发射效率下降。

陈先生认为，对于某些应用，例如室内应用，Q-Pixel 可调色温 MicroLED 的效率已经足够。但对于户外应用，由于缺乏数据，情况尚不明朗。“说实话，我们还没有达到那个水平。”

毫无疑问，microLED 是户外显示屏领域极具吸引力的候选技术。与基于 OLED 和 LCD 的显示屏不同，microLED 不会因暴露于紫外线而受损，也不会烧坏。

在展示了启动microLED 显示器量产的关键技术后，Q-Pixel 的下一个目标是开始与已投资设备制造此类显示器的公司合作。

这样的合作将基于Q-Pixel的技术授权。“我们本质上是一家知识产权公司。我们只做研发和一些演示，”陈先生说。

他相信这样的合作可以让microLED行业腾飞。

“整个行业发展速度不够快，”陈先生感叹道，“但我认为我们可以加快步伐。这就是我们的目标。”