科技專案成果

美國消費性電子大展(CES)一向是各家大廠「秀肌肉」的大好時機，也是年度科技產業的風向球。Micro LED(微發光二極體)無疑是今年CES最受矚目的顯示技術，工研院在現場展出全球第一款將Micro LED晶粒直接轉移到PCB基板的顯示看板，相較同場競技的LG、三星等大廠所展出以玻璃基板為基底的Micro LED產品，PCB基板製程難度更高，且有成本低，應用尺寸無上限的優點，未來發展潛力十足。
 

工研院電子與光電系統研究所博士林建中指出，Micro LED要應用在大尺寸面板，首先的重要關鍵就是把LED製程「半導體化」。半導體是一項非常精密的產業，隨著技術越來越進步，同樣一片晶圓可以容納的IC越來越多，Micro LED也是同樣的道理，林建中表示，如果在同樣一片面板上，放入的LED晶粒愈多，同樣尺寸的面板就可以創造更亮、更細緻的顯示效果。
 

不過，當晶粒愈來愈小，製程上的難度也會隨之提高，這是發展Micro LED技術上需要克服的地方。如果以實體事物來類比，傳統的LED顆粒大小相當於樓房，而mini LED是磚塊，Micro LED則只有砂粒般的大小。舉例來說，一個20坪的空間，可能只需要一棟20坪的房子就能填滿，但變成磚塊的時候，可能要好幾百塊，可想而知，如果變成砂子的時候，填滿空間所需的數量就更為驚人了。
 

在這樣的狀況下，要能把數百萬乃至數千萬顆小於100微米，比一根頭髮還細的Micro LED好好的依序排列在基板上，壞的時候還能挑起來修補，而且還要能快速生產，就需要更高深的功夫！
 

首先，將大量Micro LED晶粒整齊排列在基板上的關鍵技術稱為「巨量轉移」，以一塊4K解析度的LED螢幕來說，需要安裝2,400萬顆Micro LED，也就是若一次轉移1萬顆，也必須移轉個2,400次，一次可轉移的數量將決定製程的效率。此外，2400萬顆如砂粒般大小的Micro LED排列整齊，不能高低不平，電流可以通過成功發亮，是良率的關鍵所在。
 

種種關卡難度都不低，工研院在經濟部技術處科技專案支持下，歷經長時間研發，Micro LED顯示屏良率已顯著提升，並且在工研院與聚積科技、欣興電子和錼創科技攜手合作下，完成將Micro LED巨量移轉到PCB板這項獨步全球的創舉，比起以玻璃基板為基底的技術，轉移到PCB板將具有製程成本低、模組化PCB可任意拼接成不同尺寸顯示面板的優點，業界看好其商業價值。
 

Micro LED前景看好，臺灣廠商各擅勝場，為了要群聚產業力量，共同進攻大尺寸Micro LED市場，工研院在2016年成立 「巨量微組裝產業推動聯盟(CIMS)」，聯合上下游產業鏈約30家廠商，並在2018年起協助廠商試量產，幫助廠商提早跨入Micro LED的領域。
 

林建中指出，Micro LED因為耐受度、可靠度、透明度以及對比度都好，所以電競螢幕、車載顯示器還有AR等是可以優先受惠的利基市場，今年底應該就能看到mini LED相關的產品試行，只要時機成熟，未來5年Micro LED的應用有機會遍地開花。