MicroLED (µLED) 是一项相对较新的技术，用于制造鲜艳明亮的高分辨率显示屏，可以经济实惠地将显示屏扩展到大尺寸，轻松超过 20 英尺（6 米）。目前，它们可用于会议室、舞台、音乐会场地和户外应用中的大屏幕。最终，它们可能会成为用于制造大型电视的常用技术。未来五年，µLED 显示屏将成长为价值超过 100 亿美元的市场，而激光在助力其生产方面发挥着关键作用。
AMOLED 和 MicroLED 的区别
AMOLED 和当前用于移动设备和电视的其他显示技术，会直接在构成显示屏的玻璃面板上生成发光（或滤光）像素。因此，扩大它们的尺寸就意味着在一个包含所有必要电路的超大面板上，使用昂贵的 OLED 材料执行多个步骤。随着尺寸逐步变大，这样的操作很快就会变得成本高昂且不切实际。这就是为什么超过 80 英寸的电视可能需要花费数万美元的原因。
MicroLED 显示屏则不同。其各个 LED 发射器是在相对较小的蓝宝石晶片上批量生产的。它们紧密聚集在一起，从而降低了单位成本。随后将这些 µLED 从晶片上取下，并转移到一块已刻有电路图案的玻璃上。通过增加显示屏上的 µLED 间距，就可以经济有效地构建超大显示屏，这样一来，影响成本的主要因素就是像素数量，而不是玻璃尺寸。通过将许多单独的面板拼接在一起，也可以降低大型显示屏的成本。
亿万像素
现在，有一个很大的障碍。µLED 显示屏中的每个像素由三个独立的 LED 发射器（红色、绿色和蓝色）组成，它们非常、非常小。目前的顶尖水平约为 50 微米 x 50 微米，预计最终将接近 10 微米 x 10 微米。而且，它们的数量真正达到了数百万计。例如，即使是标准的高清显示屏 (1920 x 1080)，也有超过 200 万像素。此外请记住，其中每个像素都需要三个独立的 µLED。因此，如果一个显示屏非常大，那么其中可能有数以亿计的 µLED。
制造环节面临的挑战是，需要将所有这些微小的 LED 从它们的蓝宝石衬底上转移到最终的玻璃显示面板上。而且，要非常精确地放置它们，不能有任何损坏。无论是使用真空捡拾器还是非常精确的执行器，任何一种机械方法对于处理 µLED 来说都太慢，而且可能太粗糙。鉴于此种情况，激光能够准确提供如此精细和高要求的操作所必需的“轻触”，也就不足为奇了。
什么是巨量转移 (LIFT)？ 感谢提问。
事实证明，巨量转移 (LIFT) 工艺是一种很实用的方法。它的工作原理是什么呢？您可以在此视频中看到具体的说明。简而言之，这是一种两段式工艺。首先，μLED 与它们生长所在的蓝宝石晶片分离，然后使用另一项称为激光剥离 (LLO) 的基于激光的技术将其转移到临时载体上。这样一来，临时载体上的 µLED 与它们在生长晶片上的间距相同。
图：在巨量转移中，大面积激光束穿过掩膜板，以便仅释放特定芯片并将其推到显示基板上。所谓的均匀平顶光束对于精确放置来说至关重要（不按比例）。
接下来是巨量转移。在这里，来自紫外光（准分子）激光的脉冲会穿过透明的载体背面进入。激光会被薄薄的粘合剂层吸收，这些之前用来将 µLED 固定在临时载体上的粘合剂将在激光的作用下蒸发。这实际上会吹掉 µLED，并将它们推到紧密接触的最终显示面板上。最终玻璃面板上的粘合剂会将 µLED 固定到位。
光束和掩膜板
不过，秘诀就在于此。矩形激光束穿过一个有孔的掩膜板，这些孔的间距与最终显示屏中的像素相同。因此，每 5 个（甚至每 10 个）μLED 才会有一个被给定的激光脉冲推到显示屏上。掩膜板下的光路是固定的，然后临时载体略微移动以转到相邻的 µLED 组，但显示面板会移动很大的距离，该过程会在面板的一块新区域上重复。这样可以在相对较小的蓝宝石晶片上经济地装配大量 µLED，然后以更大的间隔放置它们，从而创造出单个大面板。此外，LIFT 的另一个显著优势是速度快。每个脉冲可以转移数以千计的 µLED。在 500 脉冲/秒 (500 Hz) 的激光脉冲频率下，只需一秒钟，μLED 就可以覆盖高达 32 毫米 x 1 米的区域！
我们正为此努力
Coherent 正在开发一款名为 UVtransfer 的 µLED 显示屏加工设备，该设备实际会执行三个独立工艺：激光剥离 (LLO)、巨量转移 (LIFT) 以及激光修复。这款三合一设备将树立加工标准，并展现制造实用且经济的大型 µLED 显示屏的潜力。
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