北京時(shí)間06月20日消息，中國(guó)觸摸屏網(wǎng)訊，Micro LED研發(fā)瓶頸 有解。Micro LED具有優(yōu)異的顯示功能、低耗能與產(chǎn)品壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被視為下世代顯示技術(shù)霸主。Micro LED是將LED微縮化和矩陣化的技術(shù)，將數(shù)百萬乃至數(shù)千萬顆小于100微米，比一根頭發(fā)還細(xì)的LED RGB晶粒排列整齊放置在基板上。與現(xiàn)階段OLED技術(shù)相比，Micro LED同樣是自主發(fā)光，卻因使用的材料不同，可解決OLED最致命的「烙印」問題，同時(shí)還有低功耗、高對(duì)比度、廣色域、高亮度、體積小、輕薄、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
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面板是臺(tái)灣發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，面對(duì)下世代面板的新技術(shù)挑戰(zhàn)，經(jīng)濟(jì)部技術(shù)處看好Micro LED 的優(yōu)勢(shì)，尤其是Micro LED結(jié)合LED晶粒制造、IC驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、封測(cè)及組裝等供應(yīng)鏈，是臺(tái)灣產(chǎn)業(yè)既有的優(yōu)勢(shì)利基，若能掌握發(fā)展契機(jī)，就可助臺(tái)灣顯示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造高產(chǎn)值。技術(shù)處多年前即支持工研院投入Micro LED關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，深知Micro LED要變成下一代主流，需先克服巨量轉(zhuǎn)移跟檢測(cè)這兩大關(guān)卡，不管是改善效率或良率，有沒有辦法跟現(xiàn)有產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。
談到Micro LED時(shí)，一定會(huì)提到關(guān)鍵技術(shù)「巨量轉(zhuǎn)移」。以一塊4K分辨率的LED屏幕來說，需要安裝2,400萬顆LED，過去LED大型顯示廣告牌采單顆單顆裝設(shè)的方式，效率慢、成本高，因此動(dòng)輒幾百萬元。未來要生產(chǎn)超高分辨率或超大型面板時(shí)，最好做法是一次就能抓取大量LED晶粒，就是所謂的巨量轉(zhuǎn)移。
巨量轉(zhuǎn)移之所以困難，一是在于數(shù)量，即使一次轉(zhuǎn)移1萬顆，都還要做2,400次。二是良率，不只是大量抓好放上去，還要電流可通過成功發(fā)亮，只要一不小心，稍微高一點(diǎn)、低一點(diǎn)，一顆就會(huì)壞掉，因此在巨量轉(zhuǎn)移后，如何更有效率做巨量檢測(cè)又是另一個(gè)關(guān)卡。
工研院與與镎創(chuàng)、欣興（3037）、聚積等產(chǎn)研機(jī)構(gòu)合作讓技術(shù)再進(jìn)化，成功將Micro LED晶粒直接轉(zhuǎn)移至PCB基板，創(chuàng)下全球首例，并突破大部分制造瓶頸已達(dá)到可量產(chǎn)階段。巨量移轉(zhuǎn)至PCB基板的技術(shù)突破，在于比起平整的玻璃基板，PCB的翹曲度非常高，將極小的Micro LED安裝上去時(shí)，可能基板的彎曲程度都比Micro LED晶粒本身還大，而且根據(jù)不同分辨率，需要巨量轉(zhuǎn)移數(shù)十萬到數(shù)百萬顆Micro LED，困難度遠(yuǎn)比玻璃更高。
為提升并確保Micro LED顯示器良率，檢測(cè)與修復(fù)是制程中的關(guān)鍵步驟，如何檢測(cè)并修復(fù)巨量而細(xì)小的Micro LED芯片是艱巨挑戰(zhàn)。以20微米尺寸乘以10 微米的空間來估算，一片4寸的晶圓上約有800萬顆晶粒，以現(xiàn)行檢測(cè)技術(shù)電性檢測(cè)，其檢測(cè)時(shí)間約需花一天，雖優(yōu)點(diǎn)為檢測(cè)率高，但檢測(cè)時(shí)間過長(zhǎng)不符合量產(chǎn)效率且檢查尺寸亦有其限制；而旋光性測(cè)試檢測(cè)速度雖然快，卻可能因旋光性遺漏造成檢測(cè)效率不佳。工研院結(jié)合多年制程經(jīng)驗(yàn)及累積的數(shù)據(jù)分析，開發(fā)出一套巨量檢測(cè)技術(shù)以解決傳統(tǒng)檢測(cè)所會(huì)遇到的問題，可同時(shí)擁有電性檢測(cè)之檢測(cè)率以及旋光性檢測(cè)之速度，剔除Micro LED芯片不良品。
針對(duì)未來包括虛擬現(xiàn)實(shí)(VR、AR、MR)等應(yīng)用，工研院在技術(shù)處支持下，以提供全彩微型顯示器之完整解決方案為前提，突破相關(guān)技術(shù)，如量子點(diǎn)與5微米之Micro LED整合、每次超過1萬顆之非接觸檢測(cè)、電流回饋與補(bǔ)償之集成電路驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)等技術(shù)，完成960 X 540 全彩AR、MR用微顯示模塊。
Micro LED技術(shù)須結(jié)合半導(dǎo)體、材料、高精密設(shè)備及面板等四大產(chǎn)業(yè)，這些都是臺(tái)灣強(qiáng)項(xiàng)。工研院已盤點(diǎn)整個(gè)顯示器產(chǎn)業(yè)鏈，從上游的磊晶、晶粒制造，中游的IC設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)與封裝，再到下游面板與系統(tǒng)，并鏈結(jié)上中下游廠商，透過工研院團(tuán)隊(duì)建置之晶粒制作及巨量轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，與產(chǎn)業(yè)共同訂定研發(fā)規(guī)格及先期開發(fā)，以確保開發(fā)完成后之產(chǎn)業(yè)銜接。
隨著愈來愈多廠商投入，將可加快Micro LED商品化時(shí)程。(作者是工研院電子與光電系統(tǒng)研究所長(zhǎng))
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