【中玻網(wǎng)】LED在傳統液晶顯示器（LCD）中做為背光應用，由于須通過(guò)偏光片、液晶、彩色濾光片等層層轉換，以致效率耗損僅剩不到8％，因而促使新興顯示技術(shù)崛起。其中，次世代顯示技術(shù)微發(fā)光二較體（Micro LED）潛力備受看好，有望改善顯示效率問(wèn)題并開(kāi)啟無(wú)限應用空間，未來(lái)也將顛覆既有產(chǎn)業(yè)鏈結構，通過(guò)跨領(lǐng)域技術(shù)整合加以推動(dòng)實(shí)現。對臺廠(chǎng)來(lái)說(shuō)挑戰雖大，卻也是打破產(chǎn)業(yè)成長(cháng)僵局的契機。
　　
　　寶島地區具產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，發(fā)展Micro LED技術(shù)創(chuàng )造附加價(jià)值
　　
　　傳統LCD采用冷陰較管（CCFL）或LED做為背光源，自農業(yè)生產(chǎn)體系發(fā)光二較體（OLED）技術(shù)出現后，顯示技術(shù)開(kāi)始轉向自發(fā)光型態(tài)發(fā)展，接著(zhù)量子點(diǎn)發(fā)光二較體（QLED）、MicroLED技術(shù)也相繼崛起。調研機構集邦科技綠能事業(yè)處協(xié)理儲于超，近日出席LEDinside所舉辦的LEDforum時(shí)表示，韓系廠(chǎng)商將絕大部分資源投入開(kāi)發(fā)OLED及QLED技術(shù)，寶島地區則擁有成熟完整的產(chǎn)業(yè)供應鏈包括LED、面板、半導體等，若積較發(fā)展Micro LED技術(shù)，進(jìn)程會(huì )相對順利些。
　　
　　MicroLED顯示技術(shù)若能實(shí)現，將大幅提升光效率、降低整體結構厚度，而制程也會(huì )有所簡(jiǎn)化。儲于超以55寸4K電視為例，說(shuō)明其像素尺寸為200µmx200µm，LED采用3030封裝規格，即3,000µmx3,000µm，兩者面積相差225倍，而在LED點(diǎn)光源轉換至面光源的過(guò)程當中，會(huì )造成效率大量耗損。在MicroLED顯示技術(shù)下，LED微縮至50µmx50µm小于像素尺寸，可接合在TFT或CMOS基板上，實(shí)現每一點(diǎn)像素（pixel）定址控制及單點(diǎn)驅動(dòng)發(fā)光。
　　
　　儲于超認為，MicroLED除了顯示應用外，還能創(chuàng )造更多附加價(jià)值，發(fā)展OLED或TFT-LCD難以進(jìn)入的利基應用市場(chǎng)。LEDinside依據市面上相關(guān)產(chǎn)品尺寸及ppi要求，推算出LED尺寸及像素數量，反映LED尺寸愈大、像素數量愈少的應用，實(shí)現商業(yè)化量產(chǎn)的速度可能相對較快。
　　
　　▲Micro LED應用商業(yè)化量產(chǎn)速度
　　
　　技術(shù)課題為關(guān)鍵，巨量轉移講求高良率與準確度
　　
　　為了開(kāi)發(fā)更好的顯示技術(shù)解決方案，中國寶島半導體公司錼創(chuàng )科技（Play Nitride）成立兩年以來(lái)，也積較開(kāi)發(fā)Micro LED技術(shù)，并以“PixeLED”為名申請專(zhuān)利。該公司CEO李允立說(shuō)明，Retina顯示器具有400ppi高像素密度，而錼創(chuàng )所開(kāi)發(fā)的Micro LED技術(shù)，理想上可達1,500ppi以上甚至2,000ppi，能夠因應虛擬現實(shí)（VR）顯示器需求；亮度超過(guò)5,000nits，使畫(huà)面在陽(yáng)光下依然清晰可視；能耗僅占傳統LCD10％，也比OLED能耗低了一半。其他包括LED尺寸可微縮到10µm以下、快速切換on／off，色域范圍比NTSC標準高近20％，以及實(shí)現可撓曲等特點(diǎn)。
　　
　　錼創(chuàng )主要研發(fā)范疇涵蓋磊晶、微小芯片到巨量轉移（Mass Transfer）技術(shù)，其中又以巨量轉移技術(shù)較有挑戰。李允立強調，巨量轉移技術(shù)講求高良率及轉移率，尤其對于顯示行業(yè)來(lái)說(shuō)，轉移良率達99％仍然不夠，必須達到99.9999％即“六個(gè)9”的程度才算達標，而每顆芯片的準確度又必須控制在正負0.5µm以?xún)?。正因為如此，李允立將巨量轉移技術(shù)視為“藝術(shù)”（art），而并非以“科學(xué)”（science）角度看待。
　　
　　不僅巨量轉移技術(shù)有待打破，李允立也提出LED晶圓均勻度的重要性，期望達到無(wú)微粒（particle）、不必分bin的程度。此外，修正壞點(diǎn)、開(kāi)發(fā)新基板、設計電路驅動(dòng)、檢驗等，都是相當重要的技術(shù)課題。
　　
　　跨領(lǐng)域串聯(lián)共同作戰，Micro Assembly聯(lián)盟即將成軍
　　
　　工研院也同樣專(zhuān)注發(fā)展Micro LED及巨量轉移技術(shù)，從2009年起經(jīng)過(guò)多年研發(fā)，直到2013年出現技術(shù)打破，做到主動(dòng)驅動(dòng)、分辨率達VGA（640x360）等級，LED尺寸縮至10µm、間距12.8µm，近年來(lái)更持續提升分辨率，現單色已達qHD（960x540）。彩色RGB Micro LED方面，目前分辨率達100x100，LED尺寸10µm、間距19.2µm。
　　
　　工研院電光所微組裝系統部經(jīng)理方彥翔博士指出，MicroLED非常大精力在于巨量轉移，無(wú)論哪種應用都需一次進(jìn)行上萬(wàn)顆轉移，準確度要求相當嚴格。工研院采用物理性轉移方式，將所開(kāi)發(fā)的巨量轉移模組與量產(chǎn)設備FCbonder整合，現階段達到單色Micro LED每次轉移54萬(wàn)顆，彩色Micro LED每次轉移1萬(wàn)顆，而過(guò)去三色轉移良率不到90％，現在均已提升至99％以上。
　　
　　在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）發(fā)展趨勢下，未來(lái)穿戴式設備勢必結合更多感測器，對空間需求也更為提高，而Micro LED間距足以整合許多元件，能在穿戴式設備、智能手機或其他應用中發(fā)揮優(yōu)勢，而這也是工研院正著(zhù)重發(fā)展的“微組裝”（Micro Assembly）技術(shù)，并計劃于2016年10月中旬成立Micro Assembly聯(lián)盟“CIMS”（Consortium for Intelligent Micro Assembly System）。
　　
　　方彥翔表示，Micro LED和微組裝技術(shù)相當復雜，無(wú)法靠單一產(chǎn)業(yè)實(shí)現，因此必須跨領(lǐng)域串聯(lián)半導體、面板、LED、系統整合等廠(chǎng)商，共同建立跨領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)交流平臺，將寶島地區打造成大部分國家MicroAssembly產(chǎn)業(yè)鏈供貨重鎮。CIMS將結合產(chǎn)官學(xué)研資源，不僅提供技術(shù)發(fā)展趨勢及應用市場(chǎng)較新資訊，也提供快速試制服務(wù)、推動(dòng)開(kāi)發(fā)解決方案等。
　　
　　Micro LED應用想像空間廣，結合各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)可望推動(dòng)發(fā)展，加速實(shí)現各種可能應用。至于未來(lái)MicroLED能否成為主流顯示技術(shù)，將取決于技術(shù)成熟速度，以及成本是否具競爭力。這場(chǎng)顯示技術(shù)競逐賽，就此展開(kāi)。