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從今年上半年Micro LED發展狀況看未來應用機會
編輯:新雨 [ 2017-7-31 14:09:26 ] 文章來源:LED大屏網
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根據最新消息,有業內人士透露,蘋果公司最快將于2018年在Apple Watch上使用Micro led顯示屏,慢則需要等到2019年。消息還稱,蘋果預計將在iPhone上使用這一技術,不過相信這要等到2020年后才能夠得以實現。而且,如今蘋果公司也已在龍潭基地測試Micro LED的panel樣品了。今日,小編在下文中,就要為大家一起具體談談這在今年上半年行業內熱度可謂不低的Micro LED。

我們知道,Micro LED相當于戶外LED廣告牌的縮小版,在原理上是直接將LED(發光二極管)的大小微縮至原來的1%,長度在100um以下,所以同等尺寸下分辨率可以非常高,高達1500PPI。與之相比,現在使用的OLED達到600PPI就已經“到頂”了。與OLED使用有機材料不同,Micro LED與LED一樣,使用的都是無機發光材料。事實上,無機材料也為其帶來了更好的穩定性,壽命,以及運行溫度上的優勢。此外,Micro LED承繼了LED低功耗、色彩飽和度、反應速度快、對比度強等優點,Micro LED的亮度比OLED高30倍。并且功率消耗量約為LCD的10%、OLED的50%。由此可見,Micro LED在保持OLED一切優點的基礎上,在反應速度、亮度、壽命、能耗這些方面又進行了大幅升級。
目前Micro LED制造成本問題,嚴重影響了其商用化的進程,原因主要就是巨量轉移技術瓶頸仍然有待突破。據了解,目前全球廠商正在積極布局轉移制程,但考量每小時產出量(UPH)、良率及晶粒大小(<100μm)尚無法達到商品化的水準,廠家紛紛尋求晶粒大小約 150μm 的“類 Micro LED”解決方案,預計 2018 年“類 Micro LED”顯示與投影模組產品將率先問世,待巨量轉移制程穩定后再朝向 Micro LED 規格產品邁進。

誠然,Micro LED制程目前面臨相當多的技術挑戰,在四大關鍵技術中,轉移技術是最困難的關鍵制程,必須突破的瓶頸包括設備的精密度、轉移良率、轉移時間、制程技術、檢測方式、可重工性及加工成本。由于涉及的產業橫跨 LED、半導體、面板上下游供應鏈,包括芯片、機臺、材料、檢測設備等都與過去的規格不一,使得技術門檻提高,而不同行業間的溝通整合也拉長研發時程。

據相關分析,以工業制程 6 個標準差評估 Micro LED 量產可行性,轉移制程良率須達到 4 個標準差等級,才有機會商品化,但加工及維修成本仍然很高。若要做出成熟的商品化產品,并達成具有競爭力的加工成本,其轉移良率至少要達到 5 個標準差以上。

有行業調研機構認為,以現有的發展狀況看來,室內顯示屏幕、智能手表和智能手環是最有機會率先得到應用Micro LED的產品。由于轉移技術的難度高,各應用產品所需求的像素多寡不同,投入的廠商多半先以既有的外延焊接設備(Wafer Bonding)來做研發,或選擇像素數量較少的應用產品為目標,以縮短開發時間。也有廠商直接轉向研發薄膜轉移(Thin Film Transfer)技術,但因設備須另外設計及調整,必須投入更多資源與時間,可能產生更多制程問題。

可以發現,Micro LED目前面臨的主要問題,首先表現在良率方面,現在廣告牌上的大型LED都容易出現壞點,高度集成化之后的Micro LED上壞點問題可能會更加嚴重。其次是成本問題,Micro LED需要用單晶硅材料來制作襯底,大尺寸的面板成本太高,所以蘋果一開始也只在Apple Watch上用。另外,單晶硅襯底(硬質材料)還有另一個缺陷,就是不能做成柔性屏。

不過,俗話說:辦法總比困難多,涉足這一領域的科技巨頭里,除了蘋果已經取得了“階段性勝利”,索尼也早在2012年的 CES 上就推出了基于Micro LED打造的“Crystal LED Display”,并且后續又推出了Crystal LED Integrated Structure。

除此之外, LuxVue、eLux、VueReal、X-Celeprint、英國史崔克萊大學、美國德州理工大學、法國研究機構 CEA-Leti、及沖電氣工業(OKI)等。臺灣地區的有錼創、友達、群創、晶電、工研院、Mikro Mesa 及臺積電等機構廠商都一直在投入研究該項技術……

我們熱切期待,在不久的將來,有待成熟后的Micro LED,能真正給帶來更多驚喜的相關產品。

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