Micro LED 制造成本居高不下,影响商用化进程,原因在于关键的巨量转移技术瓶颈仍待突破。集邦咨询 LED 研究中心(LEDinside)最新「Micro LED 转移技术与检测维修技术分析报告」显示,目前全球厂商积极布局转移制程,但考虑每小时产出量(UPH)、良率及晶粒大小(<100µm)尚无法达到商品化的水平,厂家纷纷寻求晶粒大小约 150µm 的「类 Micro LED」解决方案,预计 2018 年「类 Micro LED」显示与投影模块产品将率先问世,待巨量转移制程稳定后再朝向 Micro LED 规格产品迈进。


Micro LED 巨量转移技术面临七大挑战
LEDinside 研究副理杨富宝表示,Micro LED 制程目前面临相当多的技术挑战,在四大关键技术中,转移技术是最困难的关键制程,必须突破的瓶颈包括设备的精密度、转移良率、转移时间、制程技术、检测方式、可重工性及加工成本。由于涉及的产业横跨 LED、半导体、面板上下游供应链,举凡芯片、机台、材料、检测设备等都与过去的规格相异,使得技术门坎提高,而异业间的沟通整合也拉长研发时程。

 


Micro LED 量产不易,良率须达五个标准差以上
LEDinside 以工业制程六个标准差评估 Micro LED 量产可行性,转移制程良率须达到四个标准差等级,才有机会商品化,但加工及维修成本仍然很高。若要做出成熟的商品化产品,并达成具有竞争力的加工成本,其转移良率至少要达到五个标准差以上。


厂商布局转移技术,Micro LED 先应用在室内显示屏及穿戴装置
尽管巨量转移仍待技术突破,LEDinside 指出,目前全球已有多家厂商投入转移技术的研发,如 LuxVue、eLux、VueReal、X-Celeprint、法国研究机构 CEA-Leti、Sony 及冲电气工业(OKI);台湾则有镎创、工研院、Mikro Mesa 及台积电。但厂商在选择转移技术时会依不同应用产品而定,并考虑设备投资、每小时产出量(UPH)及加工成本等因素,而各厂商的制程能力及良率控制,也是影响产品开发的关键。


以现有的发展状况看来,LEDinside 认为室内显示屏、智能手表和智能手环将会是首先应用 Micro LED 的产品。由于转移技术的难度甚高,各应用产品所需求的像素多寡不同,投入的厂商多半先以既有的外延焊接设备(Wafer Bonding)来做研发,或选择像素数量较少的应用产品为目标,以缩短开发时间。也有厂商直接转向研发薄膜转移(Thin Film Transfer)技术,但因设备须另外设计及调整,必须投入更多资源与时间,可能产生更多制程问题。

 

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