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Micro LED供应链积极投入研发 掌握关键技术、制程专利
 

【作者: 葉奕緯】2018年07月27日 星期五

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Micro LED作为新世代的显示技术,持续受到市场关注,尤其是苹果面板的供应链厂商,更是持续投入研发,显示技术是台湾业者的强项,在技术、制程上,都有深厚的经验。


除了传统大厂如友达、群创、晶电、鸿海之外,台湾也有许多团队在研究Micro LED技术。Micro LED不仅需要一定的显示技术,还需要打造符合的显示驱动IC、机构零组件、电路,才能发挥出Micro LED的优秀效能,因此需要供应链彼此合作。


聚积发表首颗MicroLED驱动IC

在2018 SID显示周(Display Week 2018)中,工研院、??创科技、友达分别展示了Mini LED和Micro LED的最新产品,其他包括群创、聚积等也有相关产品展出。


如聚积便展示业界首颗具备True 16-Bit Grayscale的Mini LED和Micro LED的LED驱动IC━MBI5359,并展示一个可任意拼接的超小间距Mini LED箱体。此功能将有助於LED显示屏实现HDR影像规格,在3840Hz高刷新率时,传送高灰阶、高对比度的优质影像。


聚积技术市场部部门??理蔡宗达表示:「面板趋势仍然有几个主流技术在竞争,目前是LCD/OLED当道,LCD为了达成HDR,以及更加节能等性能指标与OLED竞争,使用Mini LED实现高调光区域数的直下式背光模组,用来改善LCD长久以来被诟病的对比度较差的特性,目前多家厂商已实现此概念,对比OLED的显示效果相当接近。Mini LED体积小,能够实现上千区的调光区域,使得OD(光学距离)缩短,让直下式背光也能搭载於轻薄的显示器机体内。」


图1 : 聚积技术市场部部门??理蔡宗达(source:聚积科技)
图1 : 聚积技术市场部部门??理蔡宗达(source:聚积科技)

Micro LED在室内显示器的应用上,具有更多的优势,包括更广的可视角、更高的可靠度、无摩尔纹现象等。另外与SMD LED相较之下,Micro LED在不同视角下不会产生色偏现象,也不会有LED之间的干扰现象。


蔡宗达认为:「聚积的LED驱动IC具有高通道数,搭配扫描式驱动等特性,相较於其他市场上方案,能够实现高达20-30倍的区域调光数量,具可量产性,因此许多面板厂都已导入聚积方案。Micro LED作为面板应用,目前主要切入领域为大型显示器,若要导入更小尺寸面板,PPI的指标将会是驱动IC的挑战,如何实现更高整合度让Micro LED驱动IC方案更加合理,同时满足视觉效果要求,将会是聚积投入的研发重点。」


巨量转移为首要挑战

谈到Micro LED的发展中,有哪些技术仍有突破?聚积Micro LED产品开发事业部部门经理黄炳凯说:「Micro LED因为晶粒体积更小,需要新的设备进行晶粒的转移,巨量转移的技术会是第一个挑战。晶粒转移至PCB基板後,PCB的平整度是第二个挑战,不平整的基板会降低转移良率。当晶粒转移完成後,驱动IC需要更低的定电流驱动技术(低於0.5Ma)来驱动Micro LED。高整合度且具备LED错误/坏点预判的驱动IC,则可以克服有限PCB空间的布线困难,以及转移後的良率检测。」



图2 : 聚积Micro LED产品开发事业部部门经理黄炳凯(source:聚积科技)
图2 : 聚积Micro LED产品开发事业部部门经理黄炳凯(source:聚积科技)

针对Micro LED的市场应用,聚积也有相关规划。蔡宗达表示:「聚积一直专注LED驱动IC领域,针对Micro LED相关应用,已经有MBI5359/MBI5759等高整合IC作为早期方案供应给各厂商,然而,Micro LED的应用广泛,从大尺寸的Signage应用到中小尺寸,需求规格差异颇大,但共同的需求如低於100uA以下的低电流精准控制,以及降低功耗等将会是Micro LED驱动IC的重点。聚积将会根据不同应用区隔,开发相应的驱动IC,因此在架构选择与整合度上会与现行方案有差异。目前已与系统品牌厂与大型面板厂开始合作。」



图3 : Flip chip与Face up chip差异(source:聚积科技)
图3 : Flip chip与Face up chip差异(source:聚积科技)

图4 : Mini LED与COB差异(source:聚积科技)
图4 : Mini LED与COB差异(source:聚积科技)

图5 : 0.75点间距Mini LED(source:聚积科技)
图5 : 0.75点间距Mini LED(source:聚积科技)

黄炳凯也说道:「聚积预计2019年第一季开始,与客户合作量产Mini LED显示器,聚积负责提供Mini LED+PCB+IC的模组解决方案,并不涉入整屏的设计。而在2020年第一季开始量产Micro LED显示器,点间距则为Mini LED尚未达到的P0.5以下。应用市场将以室内中控、广告与展览等高阶应用为主。」


eLux实现流体装配技术突破

另一家由富士康所收购的美国eLux公司。其成立於2016年,是一家专注於Micro LED巨量转移技术的新创公司。



图6 : eLux其流体装配与定位技术已取得专利,可达成最大装配速度(source:LEDinside)
图6 : eLux其流体装配与定位技术已取得专利,可达成最大装配速度(source:LEDinside)

eLux於近期透露,其流体装配与定位技术已取得专利,可达成最大装配速度,是技术上一大突破。在集邦科技(TrendForce)所举行的研讨会中,Lux创办人暨技术长Paul Schuele也分享如何实际应用流体组装转移方法,来制作发光显示器。


而由晶电投资的??创科技,今年也端出Micro LED全彩萤幕样品。??创的创办团队多以LED技术出身,但??创并非LED厂,也没有LED磊晶产能,但其Micro LED技术开发和设计能力相当强大,能够提供完整的解决方案,以及MicroLED的PixeLED显示技术。


友达展出高解析度全彩8寸Micro LED显示器

Micro LED为自发光显示技术,采用的是微型化LED阵列结构,具备高亮度、高对比、广色域、广视角、快速反应时间、轻薄及低耗电等优势。今年友达光电在SID 2018展出全球最高解析度全彩主动式8寸Micro LED显示器,采用LTPS背板驱动技术,每个像素都可独立驱动发光,能实现更精细的高动态对比表现,具备低功耗优势。LED尺寸小於30um,画素密度高达169 PPI,同时结合色彩转换技术,能够呈现更优异精确的色彩。



图7 : 友达展出全球最高解析度全彩主动式8寸Micro LED显示器(source:友达)
图7 : 友达展出全球最高解析度全彩主动式8寸Micro LED显示器(source:友达)

除了Micro LED的研发突破之外,在Mini LED背光技术部分,友达也展出采用Mini LED背光技术的电竞监视器、电竞笔电及VR头戴式显示器面板,抢攻高阶电竞及利基型应用市场。Mini LED 背光技术部分,相较一般侧光式背光源,直下式Mini LED背光源可使分区调光(Local Dimming)效果更加精准,提供更高亮度及更高动态对比的极致画质。


在LTPS技术的各项应用上,友达也推出适用於各类行动装置的面板,包括全球首推支援触控笔的13.3寸UHD 4K窄边框LTPS面板。友达光电已经开始向客户提供用於游戏显示器的Mini LED背光液晶面板样品,供客户检测。


如此看来,Micro LED的进展是相当快速,各大厂无不在市场中积极布局,供应链如聚积等也在今年大展中,推出关键零组件,抢攻此次商机。


**刊头图:三星MicroLED-146英寸电视(source:三星)


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