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Micro LED供應鏈積極投入研發 掌握關鍵技術、製程專利
 

【作者: 葉奕緯】   2018年07月27日 星期五

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Micro LED作為新世代的顯示技術,持續受到市場關注,尤其是蘋果面板的供應鏈廠商,更是持續投入研發,顯示技術是台灣業者的強項,在技術、製程上,都有深厚的經驗。


除了傳統大廠如友達、群創、晶電、鴻海之外,台灣也有許多團隊在研究Micro LED技術。Micro LED不僅需要一定的顯示技術,還需要打造符合的顯示驅動IC、機構零組件、電路,才能發揮出Micro LED的優秀效能,因此需要供應鏈彼此合作。


聚積發表首顆MicroLED驅動IC

在2018 SID顯示週(Display Week 2018)中,工研院、錼創科技、友達分別展示了Mini LED和Micro LED的最新產品,其他包括群創、聚積等也有相關產品展出。


如聚積便展示業界首顆具備True 16-Bit Grayscale的Mini LED和Micro LED的LED驅動IC─MBI5359,並展示一個可任意拼接的超小間距Mini LED箱體。此功能將有助於LED顯示屏實現HDR影像規格,在3840Hz高刷新率時,傳送高灰階、高對比度的優質影像。


聚積技術市場部部門副理蔡宗達表示:「面板趨勢仍然有幾個主流技術在競爭,目前是LCD/OLED當道,LCD為了達成HDR,以及更加節能等性能指標與OLED競爭,使用Mini LED實現高調光區域數的直下式背光模組,用來改善LCD長久以來被詬病的對比度較差的特性,目前多家廠商已實現此概念,對比OLED的顯示效果相當接近。Mini LED體積小,能夠實現上千區的調光區域,使得OD(光學距離)縮短,讓直下式背光也能搭載於輕薄的顯示器機體內。」


圖1 : 聚積技術市場部部門副理蔡宗達(source:聚積科技)
圖1 : 聚積技術市場部部門副理蔡宗達(source:聚積科技)

Micro LED在室內顯示器的應用上,具有更多的優勢,包括更廣的可視角、更高的可靠度、無摩爾紋現象等。另外與SMD LED相較之下,Micro LED在不同視角下不會產生色偏現象,也不會有LED之間的干擾現象。


蔡宗達認為:「聚積的LED驅動IC具有高通道數,搭配掃描式驅動等特性,相較於其他市場上方案,能夠實現高達20-30倍的區域調光數量,具可量產性,因此許多面板廠都已導入聚積方案。Micro LED作為面板應用,目前主要切入領域為大型顯示器,若要導入更小尺寸面板,PPI的指標將會是驅動IC的挑戰,如何實現更高整合度讓Micro LED驅動IC方案更加合理,同時滿足視覺效果要求,將會是聚積投入的研發重點。」


巨量轉移為首要挑戰

談到Micro LED的發展中,有哪些技術仍有突破?聚積Micro LED產品開發事業部部門經理黃炳凱說:「Micro LED因為晶粒體積更小,需要新的設備進行晶粒的轉移,巨量轉移的技術會是第一個挑戰。晶粒轉移至PCB基板後,PCB的平整度是第二個挑戰,不平整的基板會降低轉移良率。當晶粒轉移完成後,驅動IC需要更低的定電流驅動技術(低於0.5Ma)來驅動Micro LED。高整合度且具備LED錯誤/壞點預判的驅動IC,則可以克服有限PCB空間的布線困難,以及轉移後的良率檢測。」



圖2 : 聚積Micro LED產品開發事業部部門經理黃炳凱(source:聚積科技)
圖2 : 聚積Micro LED產品開發事業部部門經理黃炳凱(source:聚積科技)

針對Micro LED的市場應用,聚積也有相關規劃。蔡宗達表示:「聚積一直專注LED驅動IC領域,針對Micro LED相關應用,已經有MBI5359/MBI5759等高整合IC作為早期方案供應給各廠商,然而,Micro LED的應用廣泛,從大尺寸的Signage應用到中小尺寸,需求規格差異頗大,但共同的需求如低於100uA以下的低電流精準控制,以及降低功耗等將會是Micro LED驅動IC的重點。聚積將會根據不同應用區隔,開發相應的驅動IC,因此在架構選擇與整合度上會與現行方案有差異。目前已與系統品牌廠與大型面板廠開始合作。」



圖3 : Flip chip與Face up chip差異(source:聚積科技)
圖3 : Flip chip與Face up chip差異(source:聚積科技)

圖4 : Mini LED與COB差異(source:聚積科技)
圖4 : Mini LED與COB差異(source:聚積科技)

圖5 : 0.75點間距Mini LED(source:聚積科技)
圖5 : 0.75點間距Mini LED(source:聚積科技)

黃炳凱也說道:「聚積預計2019年第一季開始,與客戶合作量產Mini LED顯示器,聚積負責提供Mini LED+PCB+IC的模組解決方案,並不涉入整屏的設計。而在2020年第一季開始量產Micro LED顯示器,點間距則為Mini LED尚未達到的P0.5以下。應用市場將以室內中控、廣告與展覽等高階應用為主。」


eLux實現流體裝配技術突破

另一家由富士康所收購的美國eLux公司。其成立於2016年,是一家專注於Micro LED巨量轉移技術的新創公司。



圖6 : eLux其流體裝配與定位技術已取得專利,可達成最大裝配速度(source:LEDinside)
圖6 : eLux其流體裝配與定位技術已取得專利,可達成最大裝配速度(source:LEDinside)

eLux於近期透露,其流體裝配與定位技術已取得專利,可達成最大裝配速度,是技術上一大突破。在集邦科技(TrendForce)所舉行的研討會中,Lux創辦人暨技術長Paul Schuele也分享如何實際應用流體組裝轉移方法,來製作發光顯示器。


而由晶電投資的錼創科技,今年也端出Micro LED全彩螢幕樣品。錼創的創辦團隊多以LED技術出身,但錼創並非LED廠,也沒有LED磊晶產能,但其Micro LED技術開發和設計能力相當強大,能夠提供完整的解決方案,以及MicroLED的PixeLED顯示技術。


友達展出高解析度全彩8吋Micro LED顯示器

Micro LED為自發光顯示技術,採用的是微型化LED陣列結構,具備高亮度、高對比、廣色域、廣視角、快速反應時間、輕薄及低耗電等優勢。今年友達光電在SID 2018展出全球最高解析度全彩主動式8吋Micro LED顯示器,採用LTPS背板驅動技術,每個像素都可獨立驅動發光,能實現更精細的高動態對比表現,具備低功耗優勢。LED尺寸小於30um,畫素密度高達169 PPI,同時結合色彩轉換技術,能夠呈現更優異精確的色彩。



圖7 : 友達展出全球最高解析度全彩主動式8吋Micro LED顯示器(source:友達)
圖7 : 友達展出全球最高解析度全彩主動式8吋Micro LED顯示器(source:友達)

除了Micro LED的研發突破之外,在Mini LED背光技術部分,友達也展出採用Mini LED背光技術的電競監視器、電競筆電及VR頭戴式顯示器面板,搶攻高階電競及利基型應用市場。Mini LED 背光技術部分,相較一般側光式背光源,直下式Mini LED背光源可使分區調光(Local Dimming)效果更加精準,提供更高亮度及更高動態對比的極致畫質。


在LTPS技術的各項應用上,友達也推出適用於各類行動裝置的面板,包括全球首推支援觸控筆的13.3吋UHD 4K窄邊框LTPS面板。友達光電已經開始向客戶提供用於遊戲顯示器的Mini LED背光液晶面板樣品,供客戶檢測。


如此看來,Micro LED的進展是相當快速,各大廠無不在市場中積極布局,供應鏈如聚積等也在今年大展中,推出關鍵零組件,搶攻此次商機。


**刊頭圖:三星MicroLED-146英吋電視(source:三星)


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