從Micro LED九大技術挑戰窺視Micro LED顯示器發展方向

科技 02-13

根據集邦諮詢LED研究中心（LEDinside）最新研究報告《2019 Micro LED次世代顯示關鍵技術報告》，由於Micro LED的特性優良，不論是在高亮度、高對比度、高反應性及省電方面，都優於LCD及OLED，未來將可應用於穿戴式的手錶、手機、車用顯示器、AR、VR、Monitor 、TV及大型顯示器應用。

LEDinside分析，Micro LED技術雖面臨眾多的挑戰，對比兩年前，目前的技術進展已經進步許多，早期的專利技術已經有實體樣品展示機的出現，未來Micro LED商品化的時程將隨著Micro LED技術的成熟而進展，另外Micro LED製造流程繁瑣及要求更加精細，製程中所使用的原材料、製程耗材、生產設備、檢測儀器及輔助治具等，需求規格嚴謹且精密度相對嚴格。

Micro LED技術瓶頸分析

目前Micro LED 所面臨的技術瓶頸，共區分幾個面向，包括磊晶、晶片、巨量轉移、全彩化、接合、電源驅動、背板、檢測與維修技術。

磊晶技術：目前Micro LED磊晶技術的挑戰，其一是希望提升波長一致性與厚度均勻性，使得波長更集中，大幅降低磊晶廠的後段檢測成本，其二，當LED Chip微縮至100微米以下時，LED Chip周圍因切割損傷造成不均勻的問題會造成漏電問題，並影響整體發光特性。

晶片技術：為了符合巨量轉移的製程，晶片需經過弱化結構的改變，以利自暫存基板上拾取晶片，並且增加絕緣層避免在轉移過程中晶片的受損，以保護及絕緣晶片。

巨量轉移技術：拾取放置技術可應用在大於10μm以上之產品，但UPH、轉移設備的精準度及穩定度是一大隱憂，流體組裝技術可應用在大於20μm以上之產品，雖然可以提升UPH但需要分別轉移三次才能完成全彩化目標，激光轉移技術可應用在大於1μm以上之產品，但激光設備的價格昂貴，將會造成初期投資的負擔。

全彩化技術： RGB晶片的色轉換方案，目前在小於20μm的技術上將面臨光效率、良率不足等問題，量子點的色轉換方案，進而補足在小尺寸色轉換不足的技術，但量子點也有部分塗佈均勻性與信賴性等問題產生，須待技術克服。

接合技術：由於Micro LED的晶片過於微小，錫膏金屬成份粒徑較大，容易造成Micro LED正負極性導通，形成微短路現象，因此黏著技術將會是Micro LED製程關鍵的挑戰，現狀Micro LED的Bonding技術有Metal Bump、Glue、Wafer Bonding及Micro Tube四大方向。

電源驅動技術：主動式驅動陣列中，每個像素連接到電路並單獨驅動，這樣將允許Micro LED以較低的電流工作，同時在整個點亮時間內持續維持亮度，不會有明顯的顯示亮度損失，但Micro LED驅動電流極小，使得電路設計複雜，驅動電源模組空間佈局將更為密集。

背板技術：背板形式共分為四種型態，玻璃、軟性基板、硅基板、PCB等。現階段以PCB背板應用最廣泛，主要是因為其尺寸相容性高，可利用拼接符合各種所需的尺寸，以及可依需求選擇符合的基材做相對應的背板。

檢測技術： Micro LED應用產品所使用的晶片數量甚多，並且Micro LED模組的光性及電性須正確且快速的判定之下，必須以巨量檢測的方式才能減少檢測時間及成本，要如何快速且準確的測試出良品是製程的一大問題，也是現階段Micro LED檢測技術瓶頸的主要原因之一。

維修技術： Micro LED維修方案，現階段有紫外線照射維修技術、激光融斷維修技術、選擇性拾取維修技術、選擇性激光維修技術及備援電路設計方案等。

Source：LEDinside

圖片聲明：封面圖片來自正版圖片庫——拍信網。

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