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巨量轉移技術七大挑戰 MicroLED先應用在室內顯示屏及穿戴裝置
鉅亨網記者楊伶雯 台北
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LEDinside 研究副理楊富寶表示,Micro LED 製程目前面臨相當多的技術挑戰,在四大關鍵技術中,轉移技術是最困難的關鍵製程,必須突破的瓶頸包括設備的精密度、轉移良率、轉移時間、製程技術、檢測方式、可重工性及加工成本。
 
楊富寶指出,由於涉及的產業橫跨 LED、半導體、面板上下游供應鏈,舉凡晶片、機台、材料、檢測設備等都與過去的規格相異,使得技術門檻提高,而異業間的溝通整合也拉長研發時程。
 
LEDinside 以工業製程六個標準差評估 Micro LED 量產可行性,轉移製程良率須達到四個標準差等級,才有機會商品化,但加工及維修成本仍然很高。若要做出成熟的商品化產品,並達成具有競爭力的加工成本,其轉移良率至少要達到五個標準差以上。
 
儘管巨量轉移仍待技術突破,LEDinside 指出,目前全球已有多家廠商投入轉移技術的研發,如 LuxVue、eLux、VueReal、X-Celeprint、法國研究機構 CEA-Leti、Sony 及沖電氣工業(OKI);台灣則有錼創、工研院、Mikro Mesa 及台積電 (2330-TW)。
 
LEDinside 指出,廠商在選擇轉移技術時會依不同應用產品而定,並考量設備投資、每小時產出量 (UPH) 及加工成本等因素,各廠商的製程能力及良率控制,也是影響產品開發的關鍵。
 
以現有的發展狀況看來,LEDinside 認為,室內顯示屏、智慧手錶和智慧手環將會是首先應用 Micro LED 的產品;由於轉移技術的難度甚高,各應用產品所需求的像素多寡不同,投入的廠商多半先以既有的外延焊接設備 (Wafer Bonding) 來做研發,或選擇像素數量較少的應用產品為目標,以縮短開發時間。
 
另外,也有廠商直接轉向研發薄膜轉移 (Thin Film Transfer) 技術,但因設備須另外設計及調整,必須投入更多資源與時間,可能產生更多製程問題。
 
LEDinside 指出,目前全球廠商積極佈局轉移製程,但考量每小時產出量 (UPH)、良率及晶粒大小 (<100µm) 還無法達到商品化的水準,廠家紛紛尋求晶粒大小約 150µm 的「類 Micro LED」解決方案,預計 2018 年「類 Micro LED」顯示與投影模組產品將率先問世,等巨量轉移製程穩定後再朝向 Micro LED 規格產品邁進。
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