制約下一代顯示技術(shù)Micro LED大規(guī)模商用的瓶頸,有望被這家企業(yè)打破。2023年12月19日,來自重慶中科搖櫓船信息科技有限公司(下稱搖櫓船科技)的消息稱:公司已成功研發(fā)出Micro LED晶圓檢測設(shè)備,可幫助顯示面板企業(yè)解決巨量芯片精準(zhǔn)轉(zhuǎn)移難、壞點(diǎn)檢測難這兩大導(dǎo)致Micro LED 技術(shù)難以大規(guī)模商用的“痛點(diǎn)”。本月,該設(shè)備將在國內(nèi)某顯示面板企業(yè)生產(chǎn)線上進(jìn)行應(yīng)用測試。
Micro LED被認(rèn)為是顛覆產(chǎn)業(yè)的“終極顯示技術(shù)”,也是未來顯示技術(shù)的主流趨勢和發(fā)展方向。相對應(yīng)的Micro LED顯示屏,幾乎集合了OLED、LCD顯示屏的優(yōu)點(diǎn),具有高分辨率、高對比度、高色彩飽和度、低功耗、壽命長等諸多優(yōu)勢,可廣泛應(yīng)用于手機(jī)等各種電子產(chǎn)品中,發(fā)展前景被行業(yè)普遍認(rèn)可。早在2012年,全球首塊Micro LED顯示屏就已問世。但時(shí)至今日,Micro LED顯示技術(shù)的大規(guī)模商用仍差“臨門一腳”。
搖櫓船科技相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,生產(chǎn)一塊Micro LED顯示屏,通常需要將單個(gè)尺寸小于50微米(比一根頭發(fā)還細(xì))的數(shù)百萬個(gè)紅、綠、藍(lán)三色Micro LED芯片,從晶圓上依次精準(zhǔn)轉(zhuǎn)移到僅有幾英寸甚至更小的驅(qū)動(dòng)電路基板上,進(jìn)行RGB(一種色彩模型,代表紅、綠、藍(lán)三種基本顏色的組合)排布,從而產(chǎn)生各種顏色。
而在芯片制造環(huán)節(jié),誰都無法保證每顆Micro LED芯片都是完好無缺的。因此,在轉(zhuǎn)移之前,需要對幾英寸大小晶圓上的數(shù)百萬顆芯片進(jìn)行檢測,找出有缺陷的芯片,從而避免后續(xù)的巨量修復(fù),降低成本。
相機(jī)采集芯片原圖(wafer)
這兩方面的工作,難度之大,讓全球業(yè)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)一直未能取得重大突破。受此影響,目前已問世的Micro LED顯示屏,像素良率較低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到業(yè)界公認(rèn)的至少99.99999%的水平,影響觀感。并且,成本之高,讓人咂舌——據(jù)測算,僅是一塊14英寸的Micro LED顯示屏,成本價(jià)就超過7萬元,電子產(chǎn)品制造企業(yè)用不起,消費(fèi)者也用不起。
2年前,國內(nèi)某顯示面板企業(yè)與多家機(jī)器視覺企業(yè)進(jìn)行了探討,力圖借助機(jī)器視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破。最終,該企業(yè)與搖櫓船科技“志同道合”,攜手踏上“破局”之路。
經(jīng)過反復(fù)論證,雙方確定了攻克難關(guān)的方向:利用搖櫓船科技的機(jī)器視覺技術(shù),結(jié)合該顯示面板企業(yè)的生產(chǎn)工藝,量身研發(fā)Micro LED晶圓檢測設(shè)備來代替人眼,對巨量芯片壞點(diǎn)進(jìn)行檢測,并引導(dǎo)芯片轉(zhuǎn)移裝置轉(zhuǎn)移巨量芯片。
而要成功研發(fā)出這種設(shè)備,關(guān)鍵在于兩點(diǎn):在成像端,要打造出擁有超大視野的高精度顯微成像系統(tǒng);在算法端,要開發(fā)出能夠滿足芯片精準(zhǔn)轉(zhuǎn)移和檢測的高水平算法。
對于被業(yè)界稱為“智能視覺國家隊(duì)”的搖櫓船科技而言,在成像端,其擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和深厚的技術(shù)沉淀,相關(guān)研發(fā)工作難度不大。但在算法端,難度卻相當(dāng)大。原因在于,針對Micro LED芯片的壞點(diǎn)檢測,缺乏缺陷數(shù)據(jù)。同時(shí),以往業(yè)內(nèi)通用的芯片轉(zhuǎn)移的標(biāo)定方法,不適用于Micro LED芯片。
針對這兩道難關(guān),搖櫓船科技組建了一支20多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)一方面采用異常檢測算法,通過訓(xùn)練正常樣本,讓沒有缺陷的樣本去找缺陷芯片,解決了缺陷數(shù)據(jù)不足的問題。另一方面,他們設(shè)計(jì)了全新的標(biāo)定板,創(chuàng)新推出了適用于Micro LED芯片轉(zhuǎn)移定位的標(biāo)定方法。
搖櫓船科技Micro-LED晶圓外觀檢測系統(tǒng)
經(jīng)過2年時(shí)間的反復(fù)嘗試、打磨、迭代,研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出Micro LED晶圓檢測設(shè)備。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測試,該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)4-20倍連續(xù)變倍,在長工作距離及最高放大倍率下,景深超過15微米,視野達(dá)到2毫米,像素分辨率達(dá)到0.67微米,圖像定位精度達(dá)到3個(gè)像素,定位精度水平遠(yuǎn)高于目前業(yè)內(nèi)5個(gè)像素的最高水平。
這些指標(biāo)綜合在一起,是什么概念呢?“通俗地說,在可見光范圍內(nèi),這套設(shè)備的‘視力’已達(dá)到理論極限,擁有兩種不可思議的能力?！睋u櫓船科技相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
其一,在芯片檢測環(huán)節(jié),它對數(shù)百萬顆放在幾英寸大小晶圓上、比頭發(fā)還細(xì)的Micro LED芯片的漏檢率,小于0.01%,顯著提高了芯片缺陷檢測效果;其二,在芯片轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié),其能夠引導(dǎo)芯片轉(zhuǎn)移裝置將芯片轉(zhuǎn)移精度控制在小于1微米的水平,確保每顆芯片位置都放得準(zhǔn)。
有了這兩種能力,這套檢測設(shè)備就能夠幫助顯示面板企業(yè)大大提升Micro LED顯示屏像素良率,并將需要修復(fù)的芯片數(shù)量控制在極低水平,進(jìn)而大幅度降低Micro LED顯示屏生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)Micro LED顯示技術(shù)的大規(guī)模商用。
據(jù)悉,本月,該設(shè)備將在國內(nèi)某顯示面板企業(yè)生產(chǎn)線上進(jìn)行應(yīng)用測試。如果一切順利,2024年上半年有望在該企業(yè)投用。
原創(chuàng)文章，作者：陳晨，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://2079x.cn/article/610980.html
