eLux流體組裝,實現低成本的全彩化Micro LED顯示器

儘管郭台銘董事長已經淡出鴻海的經營,全力去角逐國民黨總統候選人寶座,但鴻海旗下公司的技術開發卻沒有停歇。LEDinside近日有幸拜訪鴻海集團的eLux,並參觀其研發成果。eLux執行長Jong-Jan Lee(李宗霑博士)與技術長Paul Schuele均出自夏普美國實驗室(Sharp Laboratories of America),2016年鴻海入主夏普後,於美國成立eLux並致力於打造Micro LED技術。近期eLux與鴻海集團公司配合,打造Micro LED顯示器並取得不錯的研發成果。

LEDinside本次採訪eLux的執行長 J.J Lee,探討Micro LED技術前景。J.J Lee展示出12吋全彩化的Micro LED顯示器來作回應。令人為之驚艷的是該顯示器採用主動式LTPS背板驅動方案,其像素密度為42 PPI (亦成功製作過168 PPI顯示器),顯示亮度達1,000 nits以上,呈現高對比度以及全彩化的顯示效果。根據eLux執行長J.J Lee表示,eLux已突破以往單色顯示技術門檻,可實現RGB全彩化顯示,並搭配自家獨特的流體組裝方案,大幅減少製造成本。因此eLux的轉移方案將讓Micro LED顯示器成本更具競爭優勢。


eLux 12”彩色顕示屏

「高效率與低成本的流體組裝技術」是Micro LED顯示器商業化量產的關鍵

eLux 的轉移方式以液體為載體,將Micro LED晶片運送至TFT背板上每個畫素當中預留的位置,轉移過程會使用比畫素數量更多的Micro LED,組裝後多餘的Micro LED及流體可反覆回收利用。經由micro-PL及製程缺陷光學檢測,僅將Micro LED良品收集(harvest)至液体中,如此,Micro LED的利用效率可以接近100%。與最常見的拾取放置(Pick & Place)及LASER轉移方案相較,耗材使用較少且成本較低。在轉移的設備上及過程上,eLux流體組裝設備不需要精密的對位控制,因此設備建置成本相對低廉(一台全自動化12”設備約在美金10萬元之譜)。組裝一片12吋Micro LED的面板,無論是518,400顆Micro LED(42 PPI)或者是8,294,400顆Micro LED(168 PPI),組裝過程皆僅需15分鐘。快速組裝及低成本機台造就eLux流體組裝技術具有傲人的成本優勢。

此外,搭配流體組裝的特性,僅需在Micro LED晶片上做特殊設計,晶片即可準確對位,因此Micro LED間距不受限於轉移機台對位的精準度,由於eLux Micro LED的晶片尺寸可以微縮至20μm左右,搭配成本效益極高的專利流體組裝技術,對於未來應用在4K、8K的高解析度的顯示器將綽綽有餘。


液體當中的Micro LED。總共2.5百萬顆Micro LED是從一片4吋的LED 晶圓上所收集完成的

流體組裝技術將提升Micro LED外延片晶片利用率

有別於拾取放置(Pick & Place)方式對於Micro LED外延片要求十分嚴格的波長均一性,流體組裝方式能夠將Micro LED晶片透過流體混合的方式,讓不同波長亮度的Micro LED晶片均勻混合,不會有一般Micro LED顯示器上的馬賽克現象(mosaic pattern)。如果是打造觀賞距離較遠的大型Micro LED室內顯示屏,對於Micro LED外延片的波長均一性要求甚至可以放寬至10 nm,並且LED外延片的利用率也可以大幅度提升。
eLux的執行長 J.J Lee表示,Micro LED顯示器的商業化量產關鍵,無非是成本與效能考量。而eLux的流體組裝絶對是未來Micro LED商業化量產的關鍵製程。


流體組裝提升Micro LED顯示器的均一性

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文: LEDinside Roger /Max/Simon

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