TFT-LCD已是產(chǎn)能與價(jià)格之爭的紅海市場,而OLED技術(shù)又已失去先機(jī)落后日韓,臺灣的面板產(chǎn)業(yè)若未來想要在全球顯示市場持續(xù)保有競爭力并占有一席之地,Micro LED將是須盡全力一爭的關(guān)鍵技術(shù)。
從規(guī)格看,Micro LED在亮度、反應(yīng)速度與節(jié)能方面皆領(lǐng)先其他的顯示技術(shù),不僅能夠克服日光下閱讀的問題,同時(shí)電耗和耐用度都遠(yuǎn)勝目前的顯示技術(shù),非常有機(jī)會成為次世代的顯示霸主。因此,包含蘋果、三星和索尼等,都正全力沖刺該技術(shù),以求在未來的高階顯示市場上占據(jù)領(lǐng)先地位。
臺灣雖在TFT-LCD市場擁有很高的市占率,但隨著中國自有的面板廠逐漸壯大,其在產(chǎn)能與價(jià)格上已逐漸威脅臺灣的業(yè)者;另一方面,OLED技術(shù)目前正逐漸躍上主流市場,但無論是手機(jī)還是電視,臺灣已與之失之交臂,在技術(shù)與產(chǎn)能上已不如日韓。因此,若不加緊在另一個(gè)先進(jìn)技術(shù)上突圍,未來恐會淪為低利產(chǎn)業(yè)。
工研院電光所所長吳志毅博士就認(rèn)為,發(fā)展Micro LED技術(shù)將會是臺灣面板產(chǎn)業(yè)逆轉(zhuǎn)日韓的好機(jī)會,若能搶得領(lǐng)先地位,將有助于未來整個(gè)產(chǎn)業(yè)的布局。
吳志毅博士表示,中國大陸的LCD產(chǎn)能正快速的成長中,再加上國家政策的補(bǔ)助,臺灣業(yè)者將難以競爭,而在OLED技術(shù)上,臺灣其實(shí)已經(jīng)落后日韓,再追趕也恐難望其項(xiàng)背,因此搶先發(fā)展Micro LED技術(shù)將是最好的機(jī)會。
由于Micro LED顯示技術(shù)是結(jié)合LED制造、IC設(shè)計(jì)與顯示面板的技術(shù),而臺灣正具備以上這些供應(yīng)鏈,不管是LED的晶粒生產(chǎn)和封裝,驅(qū)動(dòng)IC的設(shè)計(jì),以及后端的面板模組的制造,臺灣皆具有領(lǐng)導(dǎo)地位,因此有絕佳的發(fā)展契機(jī)。
他指出,臺灣若還想要發(fā)展顯示面板產(chǎn)業(yè),則Micro LED是一定要力爭的技術(shù),目前全球仍還沒有業(yè)者有能力真正進(jìn)入商業(yè)量產(chǎn)的階段,都還只是在實(shí)驗(yàn)和測試階段,而其中最關(guān)鍵的一環(huán)就是巨量轉(zhuǎn)移的技術(shù)。
而工研院自2009年起便投入Micro LED顯示技術(shù)的研發(fā),目前也正積極發(fā)展相關(guān)的晶粒轉(zhuǎn)移技術(shù),并已與國內(nèi)外的生產(chǎn)設(shè)備業(yè)者合作,在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)上進(jìn)行研發(fā),目前也已有初步的成果,最快預(yù)計(jì)今年就能進(jìn)行發(fā)表。
Micro LED潛在市場規(guī)模約可達(dá)300~400億美元
TrendForce LED研究(LEDinside)最新研究指出,廠商間正在努力克服Micro LED的高制造成本,推動(dòng)Micro LED發(fā)展。若以全面取代現(xiàn)有液晶顯示器的零組件的規(guī)模來推估,包括背光模組、液晶、偏光板等,Micro LED未來的潛在市場規(guī)模約可達(dá)300~400億美元。
LEDinside研究協(xié)理儲于超表示,Micro LED在各應(yīng)用別采用的LED芯片大小、巨量轉(zhuǎn)移方式、驅(qū)動(dòng)方案都有所不同,因此能創(chuàng)造的市場規(guī)模尚難估算,但若以取代現(xiàn)有顯示器的零組件的規(guī)模來推估,市場規(guī)模仍不容小覷。
以目前大廠的動(dòng)態(tài)來看,今年索尼在CES展出的Micro LED顯示器─CLEDIS已在解析度、亮度、對比都有極佳的表現(xiàn),已為Micro LED商品化之路邁進(jìn)一大步。不過,根據(jù)LEDinside統(tǒng)計(jì),目前Micro LED顯示技術(shù)上帶來的制造成本仍高達(dá)現(xiàn)有顯示產(chǎn)品的3~4倍,因而廠商正積極透過增加產(chǎn)品附加價(jià)值,以及改善芯片、轉(zhuǎn)移技術(shù)良率以達(dá)到成本下降目標(biāo),估計(jì)若要取代現(xiàn)有LCD產(chǎn)品還需3~5年的時(shí)間。
儲于超指出,Micro LED制造成本居高不下,原因在于相關(guān)技術(shù)瓶頸仍待突破,如良率的提升、巨量轉(zhuǎn)移(Mass Transfer)技術(shù)等,且由于涉及的產(chǎn)業(yè)橫跨LED、半導(dǎo)體、面板上下游供應(yīng)鏈,舉凡芯片、機(jī)臺、材料、檢測設(shè)備等都與過去的規(guī)格相異,提高了技術(shù)的門檻,而異業(yè)間的溝通整合也增加了研發(fā)時(shí)程。
除了力求降本外,廠商也積極開發(fā)Micro LED的附加價(jià)值。儲于超表示,Micro LED制造過程中關(guān)鍵的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)可用來轉(zhuǎn)移微型LED,同時(shí)也可轉(zhuǎn)移感測器等微小電子元件,讓Micro LED的應(yīng)用更添想像空間。未來無論在車用顯示、VR裝置,甚至是AR投影、光學(xué)感測、指紋辨識等領(lǐng)域,都有機(jī)會是Micro LED技術(shù)大放異彩的舞臺。
認(rèn)識Micro LED的關(guān)鍵生產(chǎn)瓶頸-「巨量轉(zhuǎn)移」
若單以技術(shù)規(guī)格與概念來看,Micro LED無疑是未來數(shù)年里最具潛力的顯示技術(shù),但其目前仍有數(shù)項(xiàng)瓶頸待突破,而其中一個(gè)最主要的挑戰(zhàn),就是如何導(dǎo)入大量生產(chǎn),以降低其制造成本,而人們將此一環(huán)節(jié)稱為「巨量轉(zhuǎn)移」。
巨量轉(zhuǎn)移(Mass Transfer)是一個(gè)學(xué)術(shù)名詞,經(jīng)常用于物質(zhì)處理流程的工程設(shè)計(jì)上,它涉及物理系統(tǒng)內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)的擴(kuò)散和對流。
更具體的說,巨量轉(zhuǎn)移是在描述一個(gè)化學(xué)或物理的機(jī)制,它是一種運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象,它意指大數(shù)量的點(diǎn)(分子或粒子)從某一端移動(dòng)到另一端。它可以是單一階段,或者多重階段,且涉及一個(gè)液體或者氣體的階段,也有時(shí)候也可能在固體物質(zhì)中發(fā)生。
一個(gè)經(jīng)典的巨量轉(zhuǎn)移流程就是液體的「蒸發(fā)」,透過蒸發(fā)現(xiàn)象,仍夠讓大量的粒子移動(dòng)到另一個(gè)物質(zhì)上,同理,擴(kuò)散也是如此。
而用在Micro LED的生產(chǎn)上,則是如何讓微米級的LED粒子正確且均勻的移動(dòng)到電路基板上,則是一大生產(chǎn)挑戰(zhàn),其良率與成本仍有待突破。
目前已有幾家業(yè)者宣布其在小尺寸面板上取得初步的成功,包含臺灣的錼創(chuàng)科技(PlayNitride)、晶電、日本的Sony,以及韓國的三星,但市場仍在關(guān)注誰能夠在中型,甚至大型面板的生產(chǎn)技術(shù)上率先突破。