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Micro LED將是臺灣面板產(chǎn)業(yè)逆轉(zhuǎn)日韓的關鍵技術

2018-02-14
關鍵詞: MicroLED OLED TFT-LCD

TFT-LCD已是產(chǎn)能與價格之爭的紅海市場,而OLED技術又已失去先機落后日韓,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鍵技術。


從規(guī)格看,Micro LED在亮度、反應速度與節(jié)能方面皆領先其他的顯示技術,不僅能夠克服日光下閱讀的問題,同時電耗和耐用度都遠勝目前的顯示技術,非常有機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,以求在未來的高階顯示市場上占據(jù)領先地位。


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)能與價格上已逐漸威脅臺灣的業(yè)者;另一方面,OLED技術目前正逐漸躍上主流市場,但無論是手機還是電視,臺灣已與之失之交臂,在技術與產(chǎn)能上已不如日韓。因此,若不加緊在另一個先進技術上突圍,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為,發(fā)展Micro LED技術將會是臺灣面板產(chǎn)業(yè)逆轉(zhuǎn)日韓的好機會,若能搶得領先地位,將有助于未來整個產(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助,臺灣業(yè)者將難以競爭,而在OLED技術上,臺灣其實已經(jīng)落后日韓,再追趕也恐難望其項背,因此搶先發(fā)展Micro LED技術將是最好的機會。


由于Micro LED顯示技術是結(jié)合LED制造、IC設計與顯示面板的技術,而臺灣正具備以上這些供應鏈,不管是LED的晶粒生產(chǎn)和封裝,驅(qū)動IC的設計,以及后端的面板模組的制造,臺灣皆具有領導地位,因此有絕佳的發(fā)展契機。


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,目前全球仍還沒有業(yè)者有能力真正進入商業(yè)量產(chǎn)的階段,都還只是在實驗和測試階段,而其中最關鍵的一環(huán)就是巨量轉(zhuǎn)移的技術。


而工研院自2009年起便投入Micro LED顯示技術的研發(fā),目前也正積極發(fā)展相關的晶粒轉(zhuǎn)移技術,并已與國內(nèi)外的生產(chǎn)設備業(yè)者合作,在巨量轉(zhuǎn)移技術上進行研發(fā),目前也已有初步的成果,最快預計今年就能進行發(fā)表。



Micro LED潛在市場規(guī)模約可達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300~400億美元。


LEDinside研究協(xié)理儲于超表示,Micro LED在各應用別采用的LED芯片大小、巨量轉(zhuǎn)移方式、驅(qū)動方案都有所不同,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商品化之路邁進一大步。不過,根據(jù)LEDinside統(tǒng)計,目前Micro LED顯示技術上帶來的制造成本仍高達現(xiàn)有顯示產(chǎn)品的3~4倍,因而廠商正積極透過增加產(chǎn)品附加價值,以及改善芯片、轉(zhuǎn)移技術良率以達到成本下降目標,估計若要取代現(xiàn)有LCD產(chǎn)品還需3~5年的時間。


儲于超指出,Micro LED制造成本居高不下,原因在于相關技術瓶頸仍待突破,如良率的提升、巨量轉(zhuǎn)移(Mass Transfer)技術等,且由于涉及的產(chǎn)業(yè)橫跨LED、半導體、面板上下游供應鏈,舉凡芯片、機臺、材料、檢測設備等都與過去的規(guī)格相異,提高了技術的門檻,而異業(yè)間的溝通整合也增加了研發(fā)時程。


除了力求降本外,廠商也積極開發(fā)Micro LED的附加價值。儲于超表示,Micro LED制造過程中關鍵的巨量轉(zhuǎn)移技術可用來轉(zhuǎn)移微型LED,同時也可轉(zhuǎn)移感測器等微小電子元件,讓Micro LED的應用更添想像空間。未來無論在車用顯示、VR裝置,甚至是AR投影、光學感測、指紋辨識等領域,都有機會是Micro LED技術大放異彩的舞臺。



認識Micro LED的關鍵生產(chǎn)瓶頸-「巨量轉(zhuǎn)移」


若單以技術規(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,但其目前仍有數(shù)項瓶頸待突破,而其中一個最主要的挑戰(zhàn),就是如何導入大量生產(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)是一個學術名詞,經(jīng)常用于物質(zhì)處理流程的工程設計上,它涉及物理系統(tǒng)內(nèi)的化學物質(zhì)的擴散和對流。


更具體的說,巨量轉(zhuǎn)移是在描述一個化學或物理的機制,它是一種運輸?shù)默F(xiàn)象,它意指大數(shù)量的點(分子或粒子)從某一端移動到另一端。它可以是單一階段,或者多重階段,且涉及一個液體或者氣體的階段,也有時候也可能在固體物質(zhì)中發(fā)生。


一個經(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到另一個物質(zhì)上,同理,擴散也是如此。


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,但市場仍在關注誰能夠在中型,甚至大型面板的生產(chǎn)技術上率先突破。


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