厦门湖里区:未来一个屏幕“显示”技术突破路径

日落时分，厦门海上世界紧邻厦门邮轮母港，犹如一艘商业“巨舰”。

“Micro-LED是中国第一次真正走在显示领域的国际前列。厦门思坦半导体CEO曾告诉《ThePaper》记者，过去中国更多地从光电显示行业中学习。现在，它不经意间达到了全球产业的顶端，从以前的追随者变成了现在的领导者。

思坦科技的主要R&D设计环节于2022年落地厦门湖里区。湖里区光电产业集群，尤其是以Micro-LED为未来方向的新型显示产业，是厦门经济特区的发源地，颇具亮点。而且厦门市是中国LED发源地和产业重镇，也是全国唯一的光电显示产业集团试点城市。外延生长，芯片制造，Micro-在LED显示面板方面都有代表性公司。

作为新一代显示技术，Micro-LED以μ作为发光像素模块，m量级LED具有芯片尺寸小、集成度高、自发光等特点，以及传统的LCD显示技术。、与OLED相比，OLED在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性方面具有明显的优势，甚至被称为未来显示的终极解决方案。思坦科技创始人刘召军作为世界上最早的Micro-LED技术研究团队之一，是世界上第一个从事氮化邈Micro的人。-LED 一个技术研究者。

思坦科技0.13英尺Micro-LED微显示芯片。受访者提供图片

Micro-LED商业化的问题在于量产难度大，良率决定成本。2019年，思坦科技建设了全国第一条中试线，今年6月底实现量产。它是世界上为数不多的可以量产Micro-LED的公司之一。

位于福建厦门西北部的湖里，在经济特区成立之前，只有2300人左右的渔村。一九八○年十月，国务院允许在厦门市湖里农业大队2.5平方公里的土地上设立厦门经济特区。就这样，湖里成了厦门经济特区的发源地。一九八四年五月，国务院决定将厦门经济特区扩大到全岛(包括鼓浪屿)。在过去的40年里，湖泊从过去的小渔村变成了现代化城市，成为厦门经济特区快速发展的真实写照，也是中国改革开放的生动缩影。

湖里区电子信息产业2023年产值接近1300亿元，其中平板电脑显示产值约730亿元。作为厦门光电显示行业的重要承载区，产业集群水平逐步提升。拥有以凌阳华芯、芯颖显示、思坦科技、陈鸿为代表的光电显示领域的企业，涉及驱动芯片设计。Micro-产业链的关键环节，如LED半导体显示技术研发、触摸屏和模块制造。

来自LED照明

厦门光电行业历史悠久。最早可以追溯到厦门灯泡厂，成立于1958年，也是厦门通士达有限公司的前身。1958年7月1日，通士达生产了自己的第一个白炽灯泡，这也让福建省拥有了自己的灯泡生产企业。此后，华联电子、三安光电等公司逐渐在厦门成长。

在厦门自身光电行业的基础上，立达信创始人于20世纪90年代接触到了这个行业进行国际贸易。2000年，立达信进出口公司成立。仅仅一年后，立达信就出现了第一家节能灯厂。

2003年，厦门市对光电、软件、生物、新医药三大新兴产业进行了前瞻性培育。2003年7月，国家科技部半导体照明研究小组来到厦门，从此拉开了厦门LED产业发展的序幕。

今年，厦门开始大力关注和支持LED产业。2003年6月，“中国半导体照明工程”启动。三个月后，厦门成立了厦门半导体照明产业化基地协调小组，由市政府副市长领导。那时，厦门被公认为全国LED产业“响应最早、响应最快、组织最实际”的城市。整个城市构成了“人人都知道光电，处处讨论LED”的热潮和氛围。厦门对LED发展的重视和全力支持已经成为国内外行业的共识，海外企业、台资企业纷纷来厦门考察与合作。

一九九三年，中村修二等三位日本科学家发明了蓝光LED，使LED成为普通照明的可能。中村二等人在日亚公司开发的一套完整的氮化鲟LED加工工艺，不仅获得了基于宽禁带材料的蓝色LED，而且开启了一系列直接带缝半导体高亮度LED的门。LED照明具有节能、使用寿命长、色氧化强、无频闪光等优点。随著技术的逐步成熟，厦门照明企业也逐步向LED照明方向发展。

实现技术突破，降低成本，真正让LED半导体发光，可以作为普通照明使用。立达信等一批厦门湖区域光电企业在这些技术突破点上发展迅速。然而，量产并不容易。2008年，立达信切入半导体照明，2012年实现大规模生产。

立达信志向设计一盏温暖人心的灯。受访者提供图片

自2011年8月起，经商务部批准，以厦门市湖里区节能灯行业为核心，建立了厦门市中国节能灯外贸转型升级示范基地，辐射全市。基地升级为厦门市中国外贸转型升级基地(节能灯)。厦门是中国照明行业早期的节能灯生产基地。LED出现后，厦门成为LED转型最快的地区之一。

数据显示，从2009年到2016年，厦门市光电企业总数从150多家增长到300多家，产业总值从406亿元增长到1200亿元，增长近3倍；其中，LED照明直接产值达到323亿元，同比增长20%。多年来，厦门LED外延芯片产量和LED照明出口一直居国内首位。LED外延芯片总产值占国内总产值的60%以上；厦门是世界上最大的高档LED球泡灯生产和出口基地之一，是全国十大LED照明出口企业之一。厦门生产和出口的LED球泡灯每100个就有30个。

半导体生产设备的门槛比以往的照明灯具要高。从前端芯片到封装、应用，产业链也更加复杂。如何生产高效可靠的产品，涉及光学、电子、结构、工程等多个学科。虽然探索和磨合付出了很多代价，但立达信最终掌握了核心技术。立达信数字教育副总经理许建兴告诉《ThePaper》记者，企业很快从一家不知名的小型节能灯代工厂成为LED照明行业的“龙头”。 它与自身手中的核心技术和对环境趋势的敏锐判断有关。

立达信的大型商品灯色检测。受访者提供图片

LED照明企业中，立达信也是一家较早转型为物联网并进行深度布局的企业。2015年上下，立达信继续在物联网领域投入研究，配合生产流程自主开发软件，从单纯的硬件制造商升级为软硬兼备的公司。现在，产品结构已从照明扩展到安全、控制、家用电器等诸多领域。从应用领域维度来看，从2014年开始，从家庭照明延伸到校园护眼照明，并在校园护眼照明领域处于领先地位。

做好一个屏幕

伴随着LED照明进入千家万户，市场规模不断扩大，催生了新的应用，延伸了显示产业，并不断向高档价值链延伸。

厦门大学物理科学与技术学院副院长黄凯告诉《ThePaper》记者，从上世纪末到2000年初，在产业化之前，一个LED的价格是6美元，但现在一个LED的价格不到一分钱。“中国人特别擅长把一件事做成超低的价格。”半导体行业的特点是，在降低成本的同时，性能普遍稳步增长。

通用照明市场的开放推动了LED产业链的增长。在LED全彩显示屏出现之初，由于封装灯珠间隔过大，屏幕分辨率较低，只能进行大屏幕显示，只能长距离观看，因此最早从室外大屏幕显示开始渗透。随着LED成本的降低和包装技术的不断成熟，包装设备的体积逐渐缩小，像素间距逐渐缩小，LED小间距显示屏从室外进入室内。

LED芯片尺寸越来越小，像素密度越来越高。除光电照明产业外，厦门湖里区域光电显示产业链也在不断扩大。从2000年开始，陈鸿科技、友达光电、冠捷显示科技等公司陆续落地厦门，逐步在厦门建立了光电显示产业集团。其中，2004年触控技术领先厂商陈鸿科技登陆厦门湖里信息光电园，2007年正式量产多点投影式电容触控屏，应用于世界知名品牌第一代智能手机。此后，电容式触控技术逐步从手机延伸到更多领域，开启了消费电子行业人机交互的触控革命。

陈鸿作为电容触摸技术的开拓者，在台湾省和厦门设立了R&D中心，充分发挥了海峡两岸工业人才的优势。陈鸿垂直整合的生产工艺建立了1-110英寸的触摸显示模块生产线。核心技术包括触摸传感器技术、材料设计和开发能力、高精度和全面贴合技术、玻璃表面处理技术、显示屏开放 下游系统的cell制程和整合能力。

“我们每年投入大量资金开发触摸技术，在世界范围内拥有4000多项专利，包括触摸面板、感应电极、控制电路、保护顶盖、感应电极材料及其制造方法、设备和机器等。这类专利不仅可以使我们处于行业领先地位，而且可以很好地保护客户和合作伙伴的利益。同时，我们也获得了国家知识产权示范单位的荣誉。"陈鸿董办高级经理戴海长告诉澎湃新闻记者。

为了满足产品质量的严格要求，陈鸿投资超过1亿元建立了先进的产品保护实验室，被选为“厦门触控重点实验室”，包括物理分析实验室、材料实验室、电荷实验室、光学实验室、环境模拟实验室等。

陈鸿科技生产线。受访者提供图片

“我们在2009年获得了国家实验室的认可，以确保为客户和终端用户提供可靠、高质量的触摸产品。近年来，陈鸿积极与工业界分享实验室的检测和分析能力，促进厦门乃至华南地区光电产业的高质量发展。”戴海长说。

凭借20多年积累的制造经验，陈鸿也在加快转型，为电子纸、添加剂制造、汽车电子等领域的用户提供产品研发验证、量产制造解决方案。在电子纸领域，陈鸿与行业领先的胆固醇彩色液晶电子纸技术制造商合作，产品用途包括电子书阅读器、电子标签、商用显示器、电子看板等。在汽车电子领域，推出了汽车显示总成系统；与世界领先的激光雷达技术公司合作，成为下一代汽车激光雷达传感器的独家量产供应商。

“陈鸿在触摸方面积累的量产制造、商品工程设计和自动化能力，可以扩展到更多的领域。未来，陈鸿不仅是一家专业的触摸技术制造商，也是一家先进的制造合作伙伴。”戴海长说。

向Micro迈进-LED

近日，在CES中，思坦科技的0.13英尺微显示芯片 2024年展览首次公开亮相，是Micro-LED微显示屏，目前已在全球发布，获得2024年国际消费电子展。（CES）创新大奖。

行业通常称低于一英寸的显示屏为微型显示屏。目前，思坦科技率先在全球范围内开发、测试和大规模生产微型显示屏。由于市场供不应求，生产线24小时不间断生产。

2022年，中国大陆显示面板产能占全球产能的60%左右，产能规模居世界第一。从规模上看，中国在LCD市场有优势。有机发光二极管（AMOLED）在这一领域，中韩差距逐渐缩小。Mini-我国LED已经具备了初步的产业化能力，Micro-LED产业化是下一步的突破方向。

这是下一代显示技术的关键，Mini/Micro-LED开启了LED产业发展的新篇章，华为、苹果、三星、JD.COM、TCL等行业巨头争相布局。厦门市深天马、三安光电、甘光光电等光电半导体公司也加速向新显示产业转型升级，向Mini/Micro-发展LED方面。

LCD、在OLED时代，许多技术都是基于日本、中国台湾的工业技术。Micro-LED领域已经成为领先的机会。思坦科技的三位创始人都毕业于世界“世界”Micro-香港科技大学是LED三大起源地之一，后来在南方科技大学从事显示领域的相关研究。

“厦门作为国际港口城市，也是最早的经济特区，非常重视高科技、硬科技的建设和发展。企业家视野开阔，努力打造高堡垒的新产业链。”曾说。

思坦落地厦门后，将驱动芯片和工艺路线的设计R&D部门放在湖里区，大规模生产放在同安区。“厦门在新型显示和半导体方面有产业链优势和布局决心，与思坦的发展愿景一拍即合。”曾邈说。

思坦科技量产基地位于厦门同安，年产Micro-LED显示芯片近千万套。受访者提供图片

自2014年Apple收购Micro-LED技术公司Luxvue以来，Micro-LED的全球创新企业布局一直在加快。自2006年以来，思坦科技一直关注这一技术方向，已经深耕近20年。Micro-LED技术经过多年的技术积累，在全球领域具有先发优势。"领导者就是要承担未来的不确定性和无法借鉴案例的现状。”

思坦与设备制造商合作，在光电半导体领域开发光刻机，自行生产光电芯片和驱动芯片。他说：“我们正在使用半导体技术进行显示，核心肯定是我们高精度键合集成、单片精彩等关键生产技术。”与集成电路光刻机需要不断提高精度的方向不同，Micro-在生产过程中，LED光刻机的难度在于提高光电转换效率和耐久性。由于从元件的角度来看，光电芯片并不需要那么微妙，但也有其独特的需求。光芯片为异质氮化邈，集成电路为同质氮化邈，外延生长也不同，需要量子阱进行热传递，进行发光而非存储算率。

为了保证大规模生产的良率，有必要保证光电芯片和驱动芯片的良率，这也是良率的重要因素。目前，思坦科技已在Micro-LED相关技术领域申请了近800项知识产权。专利也储备在大尺寸屏幕所需的大规模转移技术中。

新生产力的形成需要专注和积累。“作为思坦科技的创始人和董事长，刘召军博士仍然担任我们的技术总监，并一直在一线进行技术研发。”思坦科学家的核心团队也是大学博士生导师。通过校企联系，可以直接将科研成果产业化的人才运输到企业中，建立了自己的人才培养机制。

布局未来

光电显示产业链复杂。一个区域很难完全覆盖所有的链条阶段，产业链上下游企业往往匹配度低，更多的是依靠区域之间甚至国家之间的合作。

单从上游来看，结构材料包括基板、液晶材料、有机发光材料、偏光片、盖板等，镀膜设备包括蒸镀机、PVD、CVD等，Mini/Micro-LED需要大量的转移设备和固晶机等。生产耗材包括靶材、蚀刻液、PI取向液、特气、掩膜版等，图形设备需要光刻机、干刻机、湿工艺设施等。另外，驱动IC、显示芯片，Cell隔垫物等也很重要。

目前，Micro-发光二极管的市场也需要培育。业界的判断表明，行业内很多尖端技术从爆发到大众化应用，可能需要五到十年的时间。

2017年，凌阳华芯成立，落地厦门市湖里区，作为行业上游驱动芯片设计细分领域的龙头企业，延续了台湾省凌阳的R&D能力和经验。产品专注于Mini/Micro-使用高密度点阵照明的LED显示驱动芯片。

Micro-LED几乎成为所有光电显示企业未来规划的必争之地。厦门市芯颖显示科技有限公司成立于2020年12月，是由TCL华星光电和泉州三安合资成立的一家专注于Micro-LED显示技术研发的公司。

芯颖显示不同于致力于中小型思坦科技，更侧重于基于TFT驱动侧板的Micro-LED所需的大量转移、键合、检测和修复技术。该项目总投资3亿元，致力于新型半导体显示技术的研发和Micro-LED显示项目的产业化。

“主要是为了解决从芯片到显示的中间环节。”芯颖副总经理谢相伟告诉《ThePaper》记者，虽然两家股东公司在面板和芯片方面有自己的优势，但Micro-LED的大规模转移是两家股东公司都没有的新技术。技术需要提高，良率需要提高，成本也需要降低，这并不像预期的那么容易。

Micro-LED芯片尺寸小，精度高，会对芯片进料、键合过程等多个工艺进行检验和修复。需要对光电参数的均匀性、一致性等关键参数进行检验判断，以及芯片亮度、波长等是否存在外观缺陷，并决定后续采用哪些相应的技术手段进行处理。检验和修复是Micro-LED显示的另一项核心技术。

从过去使用LED照明到现在使用LED，差别很大。由于Micro-LED芯片尺寸极小，无法通过传统生产工艺转移。过去，转移技术蓬勃发展，但在过去的两年里，它们基本上收敛到使用印章转移和激光转移。工程流程与实验室重要节点的研发大不相同。

“要看量产，这是一个明确的目标。只有R&D或者中试相对容易实现，但是需要一些时间来验证量产工程化的问题。”谢相伟说，降低成本至关重要，所有环节都要认真核算。应优化材料成本、制造成本和专业管理。效率和规模也是工程化成功的关键。

现在，芯颖显示的中实验证线已经基本建成，计划今年年底开始中试生产，有望在未来两年内实现量产。

谢相伟说：“每一步都不容易，但这代表着未来，值得一试。

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