[獨家專訪] 強攻次世代顯示屏,晶電事業群推快速轉移技術及微型化LED

隨著LED技術不斷發展,晶粒尺寸逐漸微縮,應用商品也愈趨多元。除了已經日漸飽和的一般照明外,新型顯示技術儼然成為LED下一個兵家必爭之地。目前備受矚目的LED顯示技術包括Mini LED背光、Mini LED RGB以及Micro LED,其中基於Mini LED RGB的小間距顯示屏尤為各家廠商展現實力的焦點產品。今年六月於美國奧蘭多舉辦的影音設備展InfoComm上,多家大廠均有展示大型小間距顯示屏,帶動話題及人潮。

而LEDinside也在最新研究報告「2019 全球LED顯示屏市場展望-電影院、租賃市場與價格趨勢」中指出,隨著LED顯示屏於租賃市場、HDR 市場應用、零售百貨、會議室市場需求增加,全球市場規模預計在2022年達到93.49億美金。

小間距LED顯示屏具有高解析度以及細緻的顯示效果,這些優勢來自於屏幕上成千上萬顆的LED晶粒。但尺寸縮小且排列密度提高的LED,也為整體供應鏈帶來不少挑戰性的技術難點。

為進一步了解LED廠商如何克服這些技術瓶頸,LEDinside特別訪問到LED晶粒技術領導廠商晶元光電及旗下的元豐新科技,由晶電的研發中心副總經理謝明勳,以及元豐新科技的業務行銷中心副總經理黃立元,說明晶電事業群的獨家LED技術如何突破現有技術限制,將小間距顯示屏拉抬至新的層次。


(左:元豐新科技業務行銷中心副總經理黃立元;右:晶元光電研發中心副總經理謝明勳)

晶電事業群三強鼎立,整合LED 微型化晶粒技術資源解決問題

晶元光電自去年起重整組織,將公司分拆成三個事業體,原晶電專注於LED磊晶片與晶粒的研發生產,另拆分出負責三五族半導體代工的晶成半導體,以及發展LED創新技術的元豐新科技。

「晶電現階段的目標,是透過新科技研發,實現三五族半導體的無限可能!」謝明勳說,晶電很早便察覺LED在一般照明應用已達飽和,並開始朝發展晶片尺寸封裝(chip scale package)發展,去年已在各大展會中展出尺寸小於0404的LED封裝,也是目前全世界最小的尺寸。

而微縮尺寸的LED晶粒,正是組成小間距顯示屏的關鍵核心。

謝明勳說明,理想的小間距顯示屏在電源關閉時不能有顏色不均或是反光問題;點亮時,則必須呈現均勻的色彩。而要達到良好的均勻度,LED封裝的大小及形狀是關鍵因素。此外,隨著封裝尺寸的大幅下降,若要維持晶片的一致性,廠商就面臨從晶粒設計到封裝點測的全新挑戰。

而這些挑戰,也正好是晶電最能發揮實力的地方。

「以前我們比較常從晶粒的角度來看,現在則需要整合性系統思考。」謝明勳解釋,由於Mini LED以及Micro LED技術仍在發展階段,需要上游的晶粒廠到下游應用系統端的串接,共同提出解決方法。否則晶粒廠做出來的產品下游廠商可能不知道該如何轉移到背板,後續應用端更無從切入。

晶電發揮其在LED晶粒累積多年的專業技術與資源,從磊晶結構、晶粒設計,一路做到後端製程,並積極尋找非傳統封裝以及背板跟電路連結的新設計,期望能整合產業鏈的需求跟挑戰,發展出系統性的解決方案。特別是在重組內部組織後,更可以妥善運用三間事業體的技術跟資源,整合各事業體的技術平台,以解決當前產業所面對的難題。

元豐新科技獨家的快速轉移技術,助力LED微型化應用

元豐新科技致力於突破傳統技術,專攻LED微型化及極小間距顯示屏相關技術的研發,是晶電集團迎向新世紀顯示全新紀元的關鍵要角。

「元豐新科技就是要完成傳統技術無法達成的任務!」謝明勳指出,從微小化的LED研發設計到打件轉移,甚至是檢測修復,元豐新目前皆已發展出可量產的技術。

黃立元也提到說,從大型展會來看,目前市場的趨勢是解析度日益提升的大尺寸小間距顯示屏,應用在中控室或是大型劇院等。而元豐新的核心技術,便是帶領客戶朝此方向前進,目標是做到超小間距(小於P1.0mm)的顯示屏應用,跟目前主流的小間距顯示屏(P2.5-1.0mm)做出區隔。在今年的InfoComm上,元豐新也和客戶合作展出採用0404封裝的P0.8 mm超小間距顯示屏,以及P0.6 mm超小間距 4 in 1 RGB LED顯示屏。

針對終端產品的應用,元豐新提出各種不同的解決方案,譬如針對小間距顯示屏的POB (package on board)方案、進階顯示技術的COB (chip on board),以及針對微型化LED的COG (chip on glass)。無論是哪種背板或是應用需求,元豐新都能提出相應的整合技術。

然而,對涉足LED顯示技術的廠商來說,製程中最大的挑戰,還是在於要如何將巨量且微小化的晶粒快速且準確地放置到背板上,也就是業界持續關注的巨量轉移技術。

元豐新科技的『SiT鍵合技術』,Semiconductor Integration Technology,透過半導體製程來完成LED微型化的打件,同步完成LED晶粒轉移跟電路對接。而為了加速製程並降低成本,晶電事業群還開發出大面積COB背板技術,目標是當前市場的大尺寸顯示屏。

PN Gap≦30 μm之解決方案及微型化LED轉移方案將在Touch Taiwan首度亮相

在八月底即將登場的Touch Taiwan智慧顯示展上,晶電事業群也將聯手展出最新背光及顯示屏的進階技術,以及微型化LED。

其中最受注目的,是已可量產的微型化LED晶粒。相較於過去可量產的尺寸其PN gap多落90μm附近,晶電現已開發出PN gap小於30 μm的晶粒提供給客戶選擇。元豐新並提供PN gap ≦ 30μm之鍵合技術。

同時,之前在InfoComm登場過的超小間距顯示屏也會在台灣亮相,還有以0404小尺寸封裝製程的車外顯示屏,預計都將在Touch Taiwan上掀起旋風。

除了應用產品外,晶電也將跟元豐新一起呈現獨家的轉移技術,包括上述的SiT半導體製程接合技術,以完整呈現晶電事業群全方位的LED整合方案。

黃立元表示,公司開發出來的新技術都直接跟一線的國際大廠合作,應用在顯示屏、背光模組等,也同步佈局多項產品,預計明年許多合作計畫都將成熟,準備為市場跟消費者帶來全新的體驗。

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