三安光电何安和：Micro-LED微显示芯片技术发展与挑战

Micro-LED技术应用已从大屏显示扩展到微显示，因其具有低功耗、高亮度、超高分辨率、色彩饱和度、响应速度快、寿命长等优势，已在AR/VR、车载等应用领用崭露头角，然而Micro LED微显示技术仍处于发展的初级阶段，面临众多技术挑战。

近日，在厦门召开的第九届国际第三代半导体论坛（IFWS）&第二十届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA）的“Mini/Micro-LED技术产业应用论坛”上，三安光电氮化镓事业部芯片研发部部长何安和带来了“Micro-LED微显示芯片技术发展及挑战”的主题报告，报告聚焦μLEDoS微显示芯片应用、μLEDoS微显示芯片技术路线、μLEDoS微显示芯片技术挑战，以及介绍三安光电μLEDoS微显示芯片开发状况。

Micro-LED 微显示技术具备高光效率、高对比度、长寿命、超高像素密度、超紧凑集成尺寸特点，可广泛应用于近眼显示、车载显示、微投影、可穿戴设备、光通讯等领域；例如“元宇宙”概念持续火热，AR智能眼镜成为虚拟与现实相连的平台入口，车载智能车灯成就尊享驾驶体验，微投使投影场景更加丰富。预估至2026 年μLED AR 智能眼镜显示器芯片产值为 4100 万美元（约 2.75 亿元人民币）；后期快速增长主要来自于红光芯片、激光转移、晶圆键合及全彩化等技术逐渐成熟。

当前，Micro-LED技术趋向半导体集成工艺。报告中还分享了Micro-LED微显示芯片外延性能提升、Micro-LED微显示芯片侧壁损伤，Micro-LED微显示芯片金属键合，Micro-LED微显示芯片检测研究进展。其中，针对Micro-LED微显示芯片金属键合，报告指出，金属键合过程，Au-х(Au、Sn、Ni、In)键合界面容易出现空洞，通过研究发现空洞形成与键合条件和金属比例有很大关系，键合表面沾污将影响金属之间的相互扩散，致使界面出现非均匀性的合金态产生界面缺陷，影响结合强度。因此，需要通过金属比例、键合前等离子处理、键合条件综合调整，达到较佳键合界面。

Micro-LED微显示芯片检测方面，单颗微显示屏上Micro-LED数量达到几十~几百万级，如何有效快速精准检测是微显示芯片量产化的重要挑战，Demura检测仍处初级阶段：(1)推扫式高光谱仪分辨率不高，精准度不够且速度慢；(2)高分辨率工业相机进行多次拍照比对，对相机帧率要求高(＞15帧)，数据处理量大，效率低。