Micro LED將傳統(tǒng)LED尺寸微縮至微米（micron，μm）等級，做到比沙子還要細小，又要能確保發(fā)光，只是以現(xiàn)行的制程工藝來看，還有許多技術難題待解決。集邦咨詢LED研究中心（LEDinside）研究協(xié)理儲于超，近日在LEDforum中表示，傳統(tǒng)LED尺寸約100μm至1,000μm，厚度約 100μm至500μm，若要做到Micro LED等級，就得將尺寸縮到100μm以下，厚度僅約3μm至5μm，由于Micro LED體積微縮近百倍，因此目前的生產(chǎn)工藝需要相當大改變。

從磊晶制程、晶粒制造，到轉移、接合方式，全彩化方案與背板材料選擇，檢測、修復與備援（redundancy）機制等等，每一制程環(huán)節(jié)都有其技術限制及挑戰(zhàn)。儲于超提到，當LED尺寸微縮到微米程度，將無法依照傳統(tǒng)方式于晶粒制程后再進行分 bin、篩檢程序，需在上游磊晶階段加以控制LED晶圓的波長均勻性，期望達到無微粒（particle）、不必分bin的程度；至于后端制程中如何檢測與修復壞點、切換備援電路等，也都是相當重要的技術課題。

TV 量產(chǎn)時程有望提前，汽車和手機應用亦為發(fā)展重點

去年LEDinside依據(jù)市面上產(chǎn)品尺寸及PPI要求，推算出LED尺寸及畫素（Pixel）數(shù)量，預估LED尺寸愈大、畫素數(shù)量愈少的應用，實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)的速度也相對愈快。時隔一年，較快實現(xiàn)量產(chǎn)的Micro LED應用也稍微有了點改變，尤其電視（TV）的量產(chǎn)時程可能會比原先預期提前。

儲于超于會中指出，廠商在開發(fā)Micro LED產(chǎn)品初期，普遍會先從室內(nèi)顯示屏幕或穿戴式裝置著手，現(xiàn)在有些廠商則是選擇優(yōu)先開發(fā)Micro LED TV，不免令人訝異，畢竟 TV 所需的畫素數(shù)量相當多，技術難度也更高。不過，他認為由于電視規(guī)格多樣，若60吋以上電視搭配Micro LED做到 Full HD 或 4K 解析，PPI 還在能夠達成的范圍，有望切進高端產(chǎn)品市場與OLED TV競爭匹敵。

▲ Micro LED應用量產(chǎn)預估時程（Source: LEDinside）

Micro LED在汽車領域的應用發(fā)展也備受看好。儲于超表示，Micro LED可接合在軟性基板上與車內(nèi)結構整合，做為儀表板或中控面板顯示使用以創(chuàng)造差異化，更可提升整體質感。另外，汽車照明采用Micro LED能透過單點獨立控制每一個畫素，繼而塑造不同光形以對應各種路面環(huán)境，同時避免照射對向來車駕駛而造成炫光現(xiàn)象。

手機屏幕方面，采用Micro LED做為自發(fā)光顯示屏幕會是發(fā)展方向之一，但Micro LED尺寸得微縮到5μm至30μm，依分辨率要求所使用的畫素數(shù)量也高達數(shù)百萬顆，以致成本不易壓低，量產(chǎn)時程也會因此較晚。當然Micro LED不只能用于顯示技術，其整合傳感器的“微組裝”（Micro Assembly）技術，也適用于手機當中。儲于超指出，另一發(fā)展方向還可將Micro LED做為手機背光，有別于目前常見的側入式，而改采類似直下式背光電視的概念，即可支持區(qū)域調光（local dimming），亦可提升色彩顯示表現(xiàn)，但為了維持手機機身輕薄，縮短光學距離（Optical Distance，OD）就成了另一待解問題。

此外，具發(fā)展?jié)摿Φ膽眠€包括AR/VR頭戴式顯示器（HMD）、數(shù)字廣告牌（Digital Signage）等。“未來Micro LED產(chǎn)品規(guī)格會相當分散，應用類別也會分眾化，”儲于超認為電視墻（video wall）顯示應用或穿戴式裝置會相對較快實現(xiàn)量產(chǎn)，“而真正大批量出現(xiàn)則要等到2020年后”。

實現(xiàn)量產(chǎn)兩大關鍵：成本、附加價值

盡管Micro LED應用想象空間廣、別具發(fā)展前景，若想加速實現(xiàn)Micro LED商業(yè)化量產(chǎn)，還是逃不過最現(xiàn)實的成本考慮。儲于超先以點間距 P1.25 mm 的小間距（Fine Pitch）LED顯示屏幕，跟點間距 P3.0mm的傳統(tǒng)LED顯示屏幕相比較。前者因為點間距微縮的關系，LED使用數(shù)量較后者提高了 5.76 倍，加上LED尺寸縮小而增加制程成本，以至于每平方公尺面積成本約1.2萬美元，相較于傳統(tǒng)LED顯示屏幕每平方公尺面積成本2,000美元來說，差距相當明顯。

若將Micro LED套用小間距LED顯示屏幕規(guī)格進行推算，儲于超估計Micro LED顯示屏幕的成本約只有小間距LED顯示屏幕的七成左右，主要原因是Micro LED芯片不需要傳統(tǒng)支架、封裝等，材料成本會減少許多。不過，他強調Micro LED成本不是貴在材料，而是貴在制程，尤其轉移、驅動方案，還有背板（backplane）訂制、新生產(chǎn)設備等等都是導致成本增加的原因，因此現(xiàn)階段 Micro LED成本還得再估高一些。

從顯示屏幕售價來看，目前110吋 P1.25mm的小間距LED顯示屏幕，價格約12萬美元左右；Micro LED顯示屏幕若以SONY拼接型顯示屏幕“CLEDIS”（Crystal LED Integrated Structure）為例相比，220吋要價1.2億日圓，相當于120萬美元，110吋則以對半價60萬美元比較，兩者價差超過 5 倍。儲于超認為 SONY 將自家產(chǎn)品重新定位，切進傳統(tǒng)顯示屏幕所沒有的市場當中，在某些領域也確實有需求存在，因此也有其他廠商跟隨SONY腳步開發(fā) Micro LED顯示屏幕。“未來隨著成本下降，這樣的高端利基市場也有可能成為主流，”儲于超說。

而實現(xiàn) Micro LED 量產(chǎn)的關鍵除了找出突破性技術、材料、設備等進一步降低成本外，如何提高附加價值、打到消費者痛點也是關鍵之一。儲于超建議透過整合型方案或新產(chǎn)品概念、功能等，為產(chǎn)品提高附加價值，滿足消費者需求。未來 Micro LED 能多快商業(yè)實用化，將取決于技術成熟速度、成本與產(chǎn)品附加價值，相信再過一段時日，市場上將會陸續(xù)出現(xiàn) Micro LED 相關產(chǎn)品應用。（文 / 科技新報 楊安琪）

Micro LED 次世代顯示技術市場會員報告- 2Q17

Micro LED 顯示屏與小間距顯示屏技術探討

 
LED 顯示屏市場概況

    ? 現(xiàn)行的超大型顯示屏主流技術
    ? 不同顯示屏的技術對比
    ? 小間距LED顯示屏市場規(guī)模預測
    ? 小間距LED顯示屏供應鏈現(xiàn)況
    ? 2016-2017 小間距顯示屏細分領域分析

為何需要Micro LED  顯示屏?

   ? SONY CLEDIS Micro LED 顯示屏引領市場潮流
   ? SONY CLEDIS Micro LED 顯示屏規(guī)格介紹
   ? Micro LED 顯示屏與小間距 LED 顯示屏- 規(guī)格分析
   ? Micro LED 顯示屏產(chǎn)品之優(yōu)勢
   ? Micro LED 顯示屏與小間距 LED 顯示屏- 成本分析
   ? Micro LED 顯示屏與小間距 LED 顯示屏- 售價分析
   ? 從利基變成主流? Micro LED顯示屏的發(fā)展前景預測

LED 晶片解決方案

   ? Micro LED 與傳統(tǒng)的LED制程的不同
   ? LED 規(guī)格-傳統(tǒng)LED顯示屏
   ? LED 規(guī)格- Micro LED 顯示屏
   ? Micro LED 顯示屏的基本構成與應用模式
   ? Micro LED于顯示屏應用的技術挑戰(zhàn)

電源驅動方案

   ? 影響Micro LED電源驅動因素
   ? 驅動方式- 主動式與被動式分析
   ? 主動式驅動- 低耗電量、高的刷新率，適于大尺寸及高解析度的全彩化顯示器
   ? 開關電源控制PWM技術對LED色彩的深淺變化影響
   ? 掃描方式與畫面更新率
   ? LED顯示器 vs Micro LED顯示器電源驅動模組差異性
   ? Micro LED 顯示屏驅動問題的挑戰(zhàn)
   ? 集成化 IC 解決方案與技術挑戰(zhàn)

電路板解決方案

   ? 影響 Micro LED 電路板制作因素
   ? 印刷電路板制作流程分類
   ? 印刷電路板制作流程差異性比較
   ? PCB 線寬/線距 尚未達到Micro LED規(guī)格要求
   ? 傳統(tǒng)顯示屏應用 vs Micro LED應用電路板制程之差異性
   ? Micro LED應用電路板目標規(guī)格及待克服的瓶頸