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Micro LED巨量轉移鴨子划水 聚積良率目標99.99%

文‧張嘉純 發布日期:2019/08/22 關鍵字:Micro LED巨量轉移聚積Macroblock室內小間距顯示器小間距顯示屏穿戴式裝置

Micro LED相較於其他顯示技術而言,在顯示器中最重要之亮度、功耗、對比度、壽命、反應速度這幾方面最為突出,也因此蘋果(Apple)、索尼(Sony)、三星(Samsung)、FB等國際大廠皆相繼投入此技術之研發;唯獨成本上高於其他顯示技術,也因此須鎖定LCD、OLED較無法切入的利基型產品為主。

聚積科技(Macroblock)董事長楊立昌表示,如果考慮目前現有技術能力,Micro LED有兩大應用方向,一是室內小間距顯示器,例如Samsung於2019年CES展出的75吋「The Wall」,在解析度、亮度、對比度上都具有優良的性能。二是可穿戴市場,也有消息指稱蘋果將在未來的Apple Watch和iPhone上使用Micro LED技術;從短期來看Micro LED市場集中在小型顯示器,從中長期來看,Micro LED的應用領域非常廣泛,橫跨穿戴式設備、室內小間距顯示器、電競螢幕、車載顯示、AR/VR等多個領域。

楊立昌指出,目前Micro LED良率以及產量主要可分為晶粒與巨量轉移兩大部分,前者的克服方式為一片晶圓(Wafer)的晶粒波長均勻性一致性比例須提升,如此可提升晶圓利用率並降低成本,最好是能做到100%的良率;後者為為巨量轉移的轉移次數或是單次轉移數量要增加,又或是縮小晶粒尺寸提升可修補空間,另外巨量轉移的良率與PCB板的平整度也有直接的關聯;但由於兩大問題並未這麼容易可解決,因此檢測與修補設備開發需求就因應而生,檢測設備須縮小可檢測晶粒之尺寸與速度;修補設備則須提升可修補之精度;因此綜合上述所說,若要提升良率、產量必須要從晶粒、巨量轉移、檢測、修補四大方向突破與克服。

楊立昌進一步說明,從基板的角度來看,平坦的程度由高到低是矽基板、玻璃基板、PCB板,穿戴式裝置顯示器可以做在矽基板上,因此會相對只能做在PCB板上的大型顯示器好做。但目前看起來,手表這類穿戴式裝置的市場還是由三星或蘋果等大廠一手包辦。另外,現在已經可以看到的Micro LED應用還有中控室大廳的小間距顯示器,新聞主播背後的顯示器,和車展中心的展示螢幕等等。

Micro LED降低成本的方式可藉由縮小晶粒提升一片wafer的利用率,以及提升每次巨量轉移的數量、次數與良率。同業研究目標集中在巨量轉移上,有各種方式,包括了雷射轉移、電磁吸取、滾軸轉移、流體裝配等不同技術,目前無法得知個別技術的成熟度,但僅能就外觀觀察接合良率與晶粒是否破損,至於電性上是否成功接合仍有待進一步考證。目前在巨量轉移技術的工具和設備都要客製化,廠商須自己開規格,各廠呈現鴨子划水的局勢各自努力。目前聚積與開發夥伴致力於用真空吸取的方式來實現,在可量產性已取得成果,計畫在2019年底前完成巨量移轉線的設置試產。目前聚積巨量轉移技術的良率可以達到99.9%,3個9的水準,2019下半年有望達到4個9的目標。

楊立昌補充,Micro LED產業橫跨面板、LED與半導體,此三大產業台灣皆擁有非常完整且技術含量非常強大的產業鏈,也因此台灣相較其他國家而言擁有得天獨厚的優勢,同時工研院於2009年就投入Micro LED技術,聚積藉由與工研院合作並基於工研院先前研發的經驗來縮短開發時程,聚積也參與工研院於2016年成立全球第一個Micro LED聯盟以加速發展Micro LED面板技術與產品,以及Micro LED驅動IC的開發,就現階段而言在台灣可以算是取得相當的發展基礎;市場機會部分,從目前Apple、Samsung、FB等國際大廠皆投入Micro LED研發可發現他們非常看好此技術。從中長期來看,Micro LED的應用領域非常廣泛,橫跨穿戴式設備、室內小間距顯示屏、電競螢幕、車載顯示、AR/VR等多個領域,因此也將帶出具有龐大商機的產業需求,市場前景無可限量。

大尺寸室內小間距顯示器是Micro LED切入市場的利基點之一。

 

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