次世代顯示技術 Micro LED 離商業實用化還有多遠?

微發光二極體(Micro LED)技術在蘋果和 SONY 帶動下,以「次世代顯示技術」之姿為業界帶來希望曙光。由於 Micro LED 顯示技術橫跨多個產業領域,加上未來應用想像空間廣,吸引不少業者投入研發。只是目前這項新興技術供應鏈尚未建構完整,各家發展狀況也不明朗,究竟 Micro LED 能多快落實商業實用化,成為許多廠商亟欲了解的問題。

Micro LED 開啟新商機,技術面臨考驗

傳統 LED 在顯示技術中扮演背光角色,接下來顯示技術發展會從背光轉成自發光型態,包括有機發光二極體(OLED)、Micro LED 等技術類型。調研機構集邦科技綠能事業處協理儲于超指出,OLED 技術發展多時,相關專利多半已由韓廠掌握,若現在才投入發展恐怕難以追趕,此時 Micro LED 技術則開啟了另一發展空間。

Micro LED 尺寸微縮到微米(micron)等級,不僅每一點畫素(pixel)都能定址控制及單點驅動發光,還具有高亮度、低功耗、超高解析度與色彩飽和度等優點,未來甚至可接合在軟性基板上,實現有如 OLED 般可撓曲特色,應用範圍更廣也更多元。

不過,現階段開發 Micro LED 還有許多技術瓶頸待突破,其中最關鍵的就屬「巨量轉移」(Mass Transfer)技術。「巨量轉移技術除了可以用來轉移微型 LED,也可轉移其他微小電子元件,例如感測器,」儲于超認為,未來行動裝置顯示螢幕可望整合光學感測、指紋觸控等感測功能,而這也是目前 OLED 所無法達到的技術門檻,不像 Micro LED 擁有足夠間距空間整合多個感測器。「Micro LED 不只能用於顯示技術,還可以創造更多附加價值,發展性更大,」儲于超說。

串聯合作跨越技術門檻,建構全新產業供應鏈

蘋果於 2014 年所收購的 Micro LED 顯示技術公司 LuxVue Technology,目前已掌握多項轉移技術專利,其他包括台灣半導體新創公司錼創科技(PlayNitride)、工研院,美國伊利諾大學厄巴納香檳分校(University of Ilinois at Urbana-Champaign)拆分公司 X-Celeprint、法國原子能署電子暨資訊技術實驗室(CEA-Leti)、英國史崔克萊大學(University of Strathclyde)拆分公司 mLED 等,也都在開發自家轉移技術、各擁專利。

不僅轉移技術門檻高,Micro LED 要達到 RGB 三色 LED 自發光,又以紅光 LED 最具難度,LED 台廠晶電則在這方面占有優勢。另外,LED 晶片以現有製程微縮也已達極限,「要微縮到 Micro LED 的微米等級,需要全新的生產製程技術,與既有生產工藝流程截然不同,」儲于超指出,Micro LED 良率在顯示技術來說絕對是關鍵,從前端磊晶製程開始就必須有所調整,到後端轉移過程,以及面板、驅動 IC 等一系列技術都要有完整配套考量。

「新技術對現有廠商造成衝擊,Micro LED 為破壞式創新,將顛覆現有供應鏈而產生結構性改變,」儲于超表示,Micro LED 牽涉產業範圍相當廣,包括 LED、面板、驅動 IC、設備與材料等領域,要實現 Micro LED 技術無法只憑單打獨鬥或壓低成本就能做到,畢竟供應鏈各個環節都有技術瓶頸待突破,彼此應串聯合作、打團體戰,才能加速推動發展加以實現。

應用想像空間廣,最快 2017 年推出原型

Micro LED 為跨領域技術,應用端也有許多想像空間,除了穿戴式裝置、室內顯示螢幕外,頭戴式顯示器(HMD)、抬頭顯示器(HUD)、車尾燈、無線光通訊 Li-Fi、AR/VR、投影機等,都是相當具前景的發展方向。

只是礙於 Micro LED 技術問題,實現相關應用還有一段路要走,尤其手機與電視顯示應用的門檻很高,儲于超認為至少要三、五年時間才可能解決。他預計最快 2017 年就會出現 Micro LED 應用原型,依現況看來,又以穿戴式裝置、室內顯示螢幕最快實現,也就是目前蘋果和 SONY 各自發展的應用領域。蘋果有望在 2018 年推出 Micro LED 穿戴裝置,SONY 則宣稱會在 2017 年實現拼接型室內顯示螢幕「CLEDIS」(Crystal LED Integrated Structure)量產目標。

 

儘管現在還說不準 Micro LED 市場將進展到多大規模,可以確定的是 Micro LED 發展並不僅限於顯示應用。儲于超特別看好巨量轉移技術,認為該技術將形成全新行業,有望發展出創新利基應用、開拓新商機。

在大廠帶動下,Micro LED 技術應用關注度不斷提升,也有許多廠商投入研發。儲于超表示,大家各自埋頭開發有關技術,但對於整體發展現況並不清楚,在尋求合作對象時也有困難,因此需要交流管道深入了解有關進展。

今年由 LEDinside 所舉辦的 LEDforum,為台灣首次從各產業領域供應鏈探討 Micro LED 議題的研討會,邀請講者來自 LED 廠晶電、歐司朗(OSRAM);轉移技術研發廠錼創科技、X-Celeprint、Leti、工研院;驅動 IC 廠聚積,材料商兆凌,終端應用 VR 裝置商宏達電(HTC)等,從各產業面向深入剖析 Micro LED 技術與發展,期望藉由研討會平台互相交流,共同推動 Micro LED 技術,為台灣產業開展新商機。

(來源:科技新報)

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