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【技术自强】看Micro LED里“新国星”

2025-02-28 13:18

一片指甲盖大小的发光模组,却能在地面投射出万级像素的清晰图案;一块1.84英寸的显示屏,背后集成了超50万颗LED灯珠,实现了极为细腻的全彩显示效果……


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▲国星光电开发出用于智能车灯的Micro LED光源


从2020年推出第一代Micro LED显示模组,到如今开发出多款搭载Micro LED技术显示产品,国星光电始终在超高清显示领域精耕细作,通过攻克一项项核心技术难关,结出一个个科技创新成果,将广晟控股集团FAITH经营理念带进实验室、引领追光梦,以脚踏实地、攀高奋进之举,再造一个创新制胜、技术自强的“新国星”。


细沙上“起高楼”

技术难关一道一道闯


在国星光电研究院Micro LED超净实验室里,数台精密设备在高效运转,身着防静电服的研发人员监测着显示屏上的实时参数,认真地分析数据变化。


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▲研发人员正在对键合封装后的Micro LED白光模组进行显微测试


Micro LED,即微型发光二极管,是一种将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化的新型显示技术,尺寸仅在1~100微米等级。Micro LED 芯片可以直接集成到屏幕面板上,实现图像的高精度、高亮度显示。

众所周知,LED芯片尺寸越小,封装难度就越大。更别说将数以百万计的微米级Micro LED芯片精准地转移至目标基板上进行焊接,难度如同“在细沙上建高楼”。


因此,巨量键合成为Micro LED技术大规模应用难以跨越的“鸿沟”之一。


那么,作为LED封装技术创新者,国星光电如何破局?


破旧立新——面对传统倒装芯片采用单颗固晶回流的键合方式,无法满足Micro LED芯片(小于100微米)巨量键合要求这一难题,国星光电行胜于言,通过自主搭建 Micro LED技术平台,开展平面热压巨量键合工艺验证,攻克难关。


这项新工艺,是先把Micro LED芯片阵列和目标基板贴合,再加热加压进行共晶键合。为了达到精准效果,国星光电还采用高精度对位系统与恒温加热系统,对温度和时间进行精准控制,以此实现Micro LED芯片与目标基板高精度、高密度、高效率的电气互联。


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▲Micro LED平面热压巨量键合工艺验证原理


收获成效——经过反复打磨和验证,国星光电基于自主研发的平面热压巨量键合工艺,收获了亮眼成果:

▍高密度键合:单次可实现上万颗芯片键合,大幅提高了键合数量和效率,一次键合良率>99.99%

▍高精度键合:键合精度达到 ±2微米,远高于传统的 ±20微米。

▍高均匀性键合:温度受热均匀,平面温差<5℃,保证了键合质量的稳定性。

在研发过程中,国星光电历经了上千次实验,反复优化材料及工艺参数,最终成功打破传统封装工艺的束缚,攻克Micro LED封装巨量键合技术的关键难题,为产业创新提供了高良率、高精度、高效率的技术方案。



追光中“燃星火”

科技创新一步一步走


近年,Micro LED逐渐在智能穿戴设备、超大尺寸电视以及增强现实(AR)等多个领域凸显出其独特的优势,未来还将在透明显示、智能车灯乃至更多新兴场景中拥有广泛的应用前景,市场空间广阔。


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▲Micro LED逐渐在增强现实(AR)等场景得以应用


为紧抓市场机遇,国星光电聚焦新型显示产业发展战略需求,依托Mini&Micro LED研究中心、广东省半导体微显示重点实验室等重要创新平台,围绕国家重点研发计划项目、广东省重点领域研发计划项目,全力构建起涵盖材料外延、芯片制造、转移集成、全彩封装等方面的创新链,凝聚起产学研力量,瞄准关键核心技术,疏堵点、除痛点、解难点,全方位、深层次推进Micro LED技术的研发创新与产业化应用。


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▲广东省半导体微显示重点实验室


创新驱动下,国星光电在Micro LED领域实现了多项关键技术突破,累计申请Mini/Micro LED专利超250项,其中更凭借“全彩化发光器件及显示模组”专利斩获中国专利金奖。通过高价值专利布局,国星光电已在芯片封装、巨量转移等核心环节实现技术自主可控,并建立了相对完整的超高清显示封装技术体系。


面对已取得的成果,国星光电并未停下脚步。


“下一步,我们将继续挖掘Micro LED在户内大屏显示、智能化车灯等新兴领域的应用潜力,加快该领域的关键核心技术攻关,为推动Micro LED技术产业化应用贡献更大力量!”国星光电Micro LED项目组研发人员目光灼热,坚定说道。


向新图强 向高攀登

2025年,聚焦价值创造,国星光电已开启了新一轮攀高行动,在集团FAITH经营理念指引下,创新成果将不断涌现,发展速度将继续加快,现代化产业图景将日益明晰,“再造一个新国星”也将落地见效。

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