制约下一代显示技术Micro LED大规模商用的瓶颈，有望被这家企业打破。2023年12月19日，来自重庆中科摇橹船信息科技有限公司(下称摇橹船科技)的消息称：公司已成功研发出Micro LED晶圆检测设备，可帮助显示面板企业解决巨量芯片精准转移难、坏点检测难这两大导致Micro LED 技术难以大规模商用的“痛点”。本月，该设备将在国内某显示面板企业生产线上进行应用测试。
Micro LED被认为是颠覆产业的“终极显示技术”，也是未来显示技术的主流趋势和发展方向。相对应的Micro LED显示屏，几乎集合了OLED、LCD显示屏的优点，具有高分辨率、高对比度、高色彩饱和度、低功耗、寿命长等诸多优势，可广泛应用于手机等各种电子产品中，发展前景被行业普遍认可。早在2012年，全球首块Micro LED显示屏就已问世。但时至今日，Micro LED显示技术的大规模商用仍差“临门一脚”。
摇橹船科技相关负责人介绍，生产一块Micro LED显示屏，通常需要将单个尺寸小于50微米(比一根头发还细)的数百万个红、绿、蓝三色Micro LED芯片，从晶圆上依次精准转移到仅有几英寸甚至更小的驱动电路基板上，进行RGB(一种色彩模型,代表红、绿、蓝三种基本颜色的组合)排布，从而产生各种颜色。
而在芯片制造环节，谁都无法保证每颗Micro LED芯片都是完好无缺的。因此，在转移之前，需要对几英寸大小晶圆上的数百万颗芯片进行检测，找出有缺陷的芯片，从而避免后续的巨量修复，降低成本。
相机采集芯片原图(wafer)
这两方面的工作，难度之大，让全球业内研究机构和企业一直未能取得重大突破。受此影响，目前已问世的Micro LED显示屏，像素良率较低，远远达不到业界公认的至少99.99999%的水平，影响观感。并且，成本之高，让人咂舌——据测算，仅是一块14英寸的Micro LED显示屏，成本价就超过7万元，电子产品制造企业用不起，消费者也用不起。
2年前，国内某显示面板企业与多家机器视觉企业进行了探讨，力图借助机器视觉技术实现突破。最终，该企业与摇橹船科技“志同道合”，携手踏上“破局”之路。
经过反复论证，双方确定了攻克难关的方向：利用摇橹船科技的机器视觉技术，结合该显示面板企业的生产工艺，量身研发Micro LED晶圆检测设备来代替人眼，对巨量芯片坏点进行检测，并引导芯片转移装置转移巨量芯片。
而要成功研发出这种设备，关键在于两点:在成像端，要打造出拥有超大视野的高精度显微成像系统;在算法端，要开发出能够满足芯片精准转移和检测的高水平算法。
对于被业界称为“智能视觉国家队”的摇橹船科技而言，在成像端，其拥有丰富的经验和深厚的技术沉淀，相关研发工作难度不大。但在算法端，难度却相当大。原因在于，针对Micro LED芯片的坏点检测，缺乏缺陷数据。同时，以往业内通用的芯片转移的标定方法，不适用于Micro LED芯片。
针对这两道难关，摇橹船科技组建了一支20多人的研发团队。研发团队一方面采用异常检测算法，通过训练正常样本，让没有缺陷的样本去找缺陷芯片，解决了缺陷数据不足的问题。另一方面，他们设计了全新的标定板，创新推出了适用于Micro LED芯片转移定位的标定方法。
摇橹船科技Micro-LED晶圆外观检测系统
经过2年时间的反复尝试、打磨、迭代，研发团队成功研发出Micro LED晶圆检测设备。经实验室测试，该设备可以实现4-20倍连续变倍，在长工作距离及最高放大倍率下，景深超过15微米，视野达到2毫米，像素分辨率达到0.67微米，图像定位精度达到3个像素，定位精度水平远高于目前业内5个像素的最高水平。
这些指标综合在一起，是什么概念呢?“通俗地说，在可见光范围内，这套设备的‘视力’已达到理论极限，拥有两种不可思议的能力。”摇橹船科技相关负责人说。
其一，在芯片检测环节，它对数百万颗放在几英寸大小晶圆上、比头发还细的Micro LED芯片的漏检率，小于0.01%，显著提高了芯片缺陷检测效果;其二，在芯片转移环节，其能够引导芯片转移装置将芯片转移精度控制在小于1微米的水平，确保每颗芯片位置都放得准。
有了这两种能力，这套检测设备就能够帮助显示面板企业大大提升Micro LED显示屏像素良率，并将需要修复的芯片数量控制在极低水平，进而大幅度降低Micro LED显示屏生产成本，实现Micro LED显示技术的大规模商用。
据悉，本月，该设备将在国内某显示面板企业生产线上进行应用测试。如果一切顺利，2024年上半年有望在该企业投用。
