過(guò)去20年，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)面板產(chǎn)業(yè)不論在技術(shù)、產(chǎn)量或產(chǎn)品多樣化，一直具備強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，只是近年來(lái)在韓國(guó)、中國(guó)大陸廠商挾持國(guó)家資源的投入之下，令臺(tái)廠遭受前后夾攻的威脅與挑戰(zhàn)，臺(tái)廠除以既有技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品差異化取勝，不斷掌握新一代顯示技術(shù)，更一直是臺(tái)廠競(jìng)爭(zhēng)力的重要策略，而繼液晶顯示器（Liquid crystal display；LCD）、有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode；OLED）之后，微發(fā)光二極管顯示器（Micro LED Display）已被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮@示技術(shù)。

    有鑒于Micro LED發(fā)展?jié)摿善冢_(tái)工研院作為長(zhǎng)年協(xié)助臺(tái)灣地區(qū)面板產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用的重要研究機(jī)構(gòu)，近年來(lái)也積極投入Micro LED數(shù)位顯示技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)。日前更與聚積科技宣布將共同開(kāi)發(fā)“超小間距LED數(shù)位顯示技術(shù)合作案”，透過(guò)此次合作將有助聚積科技加速M(fèi)icro LED顯示屏驅(qū)動(dòng)IC的開(kāi)發(fā)時(shí)程，于未來(lái)協(xié)助客戶(hù)導(dǎo)入Micro LED于超小間距顯示屏應(yīng)用，提升整體LED顯示屏產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

    Micro LED商機(jī)可期　科技大廠與研究機(jī)構(gòu)涌進(jìn)

    集邦咨詢(xún)LED研究中心（LEDinside）2017年*新研究報(bào)告指出，繼傳統(tǒng)LCD、OLED之后，Micro LED后續(xù)發(fā)展?jié)摿善冢粢匀嫒〈F(xiàn)有液晶顯示器的零組件的規(guī)模來(lái)推估，包括背光模塊、液晶、偏光板等，未來(lái)Micro LED的潛在市場(chǎng)規(guī)模約可達(dá)300～400億美元。

    另外，LEDinside 2016年的另一份報(bào)告則顯示，LED顯示熒幕產(chǎn)值將于2020年達(dá)到50億美元，其中小間距LED顯示熒幕產(chǎn)值可達(dá)近13.5億美元；Transparency Market Research也估計(jì)，2024年小間距LED顯示屏產(chǎn)值達(dá)31億美元，同樣呼應(yīng)小間距LED顯示屏市場(chǎng)成長(zhǎng)的趨勢(shì)。

    有鑒于Micro LED的可用性與潛在商機(jī)巨大，因此已經(jīng)吸引全球科技大廠搶進(jìn)，來(lái)自全球的重量級(jí)研究機(jī)構(gòu)，也積極投入資源研究技術(shù)與應(yīng)用。廠商的布局方面，LEDinside指出，包括蘋(píng)果（Apple）、索尼（Sony）以及全球顯示器供應(yīng)鏈，皆高度關(guān)注與投入Micro LED，且廠商間正努力克服Micro LED的高制造成本，加速推動(dòng)Micro LED的發(fā)展。

    臺(tái)工研院指出，國(guó)外主要Micro LED研究團(tuán)隊(duì)有美國(guó)德州理工大學(xué)（Texas University）、美國(guó)伊利諾大學(xué)（Illinois University）、英國(guó)史崔克萊大學(xué)（University of Strathclyde）拆分的公司mLED、法國(guó)原子能署電子暨信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（CEA-Leti）、日本沖電器（OKI）等，目前也都已經(jīng)端出具體成果。例如德州理工大學(xué)發(fā)表的“綠光主動(dòng)定址Micro LED陣列芯片”，結(jié)合了Micro LED陣列和CMOS的驅(qū)動(dòng)IC，每顆Micro LED微晶粒皆對(duì)應(yīng)一驅(qū)動(dòng)晶體管電路，可作個(gè)別的發(fā)光控制；另外，mLED公司目前已提供Micro LED技術(shù)平臺(tái)，配合客戶(hù)開(kāi)發(fā)生醫(yī)、微顯示、打印、半導(dǎo)體制程光源等相關(guān)應(yīng)用模塊或產(chǎn)品。

    多重技術(shù)優(yōu)勢(shì)與特色　Micro LED廣受矚目

    智慧城市與智慧生活時(shí)代的全面來(lái)臨，促使室內(nèi)大尺寸、高分辨率顯示應(yīng)用市場(chǎng)需求大幅提高，而由于LCD、數(shù)位光源處理技術(shù)（Digital Light Processing；DLP）具有拚接縫的缺陷，無(wú)法提供超大型顯示屏的完美觀賞體驗(yàn)，因此無(wú)拼接縫的Micro LED顯示屏市場(chǎng)需求因應(yīng)而生。

    臺(tái)工研院電子與光電系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)吳志毅表示，Micro LED為自發(fā)光顯示技術(shù)，其原理主要是將LED 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行薄膜化、微小化與陣列化，將LED縮小到至少原本LED的百分之一，因此具備低功耗、高亮度、超高分辨率與色彩飽和度、反應(yīng)速度快、超省電、壽命較長(zhǎng)、效率較高等特性，不僅可降低量產(chǎn)成本，更可提升整體分辨率，可望取代OLED、LCD等現(xiàn)行顯示光源，成為未來(lái)的主流顯示光源。

    吳志毅進(jìn)一步指出，以低功耗特性為例，Micro LED尺寸與寬度極小，相近于一根頭發(fā)或更小，未來(lái)隨著技術(shù)不斷發(fā)展，甚至可以做到人眼無(wú)法看見(jiàn)的顆粒大小，但發(fā)光效能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于OLED，兩者相差可達(dá)二至三倍，因此在同樣亮度的顯示屏而言，Micro LED電池壽命高出二至三倍，有助于解決電子顯示屏最被詬病的功耗問(wèn)題。

    又以生產(chǎn)效率來(lái)看，吳志毅說(shuō)明，Micro LED生產(chǎn)時(shí)不受面板廠尺寸限制，且透過(guò)“巨量轉(zhuǎn)移”（Mass Transfer）技術(shù)，Micro LED廠房可以塑膠基板或硅基板取代玻璃基板，因此不用投入動(dòng)輒新臺(tái)幣百億甚至千億的資金，建置大尺寸面板廠房，初估大約只要新臺(tái)幣數(shù)十億元，就可以建置一個(gè)可規(guī)模量產(chǎn)的Micro LED廠房。

    就應(yīng)用面而言，Micro LED隨著不同的畫(huà)素尺寸與周期，可以應(yīng)用于不同領(lǐng)域，小至穿戴式產(chǎn)品如頭戴式顯示器（Head-mount Display；HMD）、手環(huán)／手表顯示面板、抬頭顯示器（Head-up Display；HUD）等，大至數(shù)位廣告牌顯示屏 （Digital Signage）、電視等應(yīng)用皆可，表現(xiàn)并且會(huì)較LCD或OLED為佳，例如，Micro LED的高分辨率、可任意拼接且無(wú)拚接縫等特性，適用于零售、精品業(yè)店內(nèi)廣告屏幕，對(duì)于取代現(xiàn)有LCD屏幕方案，具備強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。

    Micro LED的特性非常適合運(yùn)用于超小間距室內(nèi)顯示屏，高分辨率、可任意拼接且無(wú)拼接縫，特別適合零售、精品業(yè)作為店內(nèi)廣告屏幕使用，對(duì)于取代現(xiàn)有LCD屏幕方案具備強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。

    臺(tái)工研院加速技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新　與全球并進(jìn)

   為掌握LED微型化潮流，中國(guó)臺(tái)灣于Micro LED的投入也非常積極，除了友達(dá)、群創(chuàng)、晶電等大廠，早于2009年便投入Micro LED開(kāi)發(fā)的臺(tái)工研院，至今也已經(jīng)累積相當(dāng)?shù)闹瞥碳夹g(shù)與經(jīng)驗(yàn)。吳志毅強(qiáng)調(diào)，臺(tái)工研院以化合物半導(dǎo)體制程技術(shù)結(jié)合發(fā)光二極管微芯片與場(chǎng)效晶體管基板，目前已成功發(fā)展出可達(dá)2,000 ppi的單色Micro LED技術(shù)，并且成功將自制單色Micro LED陣列產(chǎn)品整合至HMD與HUD系統(tǒng)上，進(jìn)行測(cè)試。

    而在三色RGB全彩技術(shù)方面，臺(tái)工研院已發(fā)展出446 ppi分辨率的相關(guān)技術(shù)，高于iPhone的326 ppi分辨率，這意味Micro LED已可應(yīng)用于高階手機(jī)，也顯示出工研院無(wú)論于單色或全彩顯示面板的開(kāi)發(fā)，皆屬于佼佼者。

    吳志毅進(jìn)一步指出，盡管臺(tái)工研院在Micro LED的技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新上，已經(jīng)有很好的表現(xiàn)，但是這樣還不夠，為解決目前Micro LED產(chǎn)業(yè)化的既有瓶頸，臺(tái)工研院研究團(tuán)隊(duì)還繼續(xù)投入資源進(jìn)行創(chuàng)新，力求達(dá)到降低生產(chǎn)成本與提高生產(chǎn)良率，以及讓產(chǎn)品均勻度更高、尺寸可以更縮小等目標(biāo)，致力于使臺(tái)工研院成為Micro LED產(chǎn)業(yè)化的主要推手之一。

     Micro LED隨著不同的畫(huà)素尺寸與周期，可以應(yīng)用于不同領(lǐng)域，小至穿戴式產(chǎn)品如頭戴式顯示器，大至數(shù)位廣告牌顯示屏 （Digital Signage）等，并且表現(xiàn)會(huì)較LCD或OLED為佳。

    籌組Micro LED團(tuán)隊(duì)　奠定中國(guó)臺(tái)灣產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

    除了在技術(shù)發(fā)展上走在市場(chǎng)前端，臺(tái)工研院也致力于攜手產(chǎn)業(yè)界，打造中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)完整的Micro LED供應(yīng)鏈體系，2017年與聚積科技合作，布局Micro LED數(shù)位顯示技術(shù)，期能使臺(tái)灣在Micro LED全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，占得一席之地。

    “實(shí)現(xiàn)更小間距顯示屏的目標(biāo)，不僅考驗(yàn)顯示屏制造商的研發(fā)能力，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商也必須有相應(yīng)解決方案。”聚積科技董事長(zhǎng)楊立昌表示，如果要制造P1（點(diǎn)間距1mm）以下的小間距LED顯示屏，目前已遇到技術(shù)和成本瓶頸，即使有LED顯示屏廠生產(chǎn)出P1以下的顯示屏，也都還不到量產(chǎn)階段，無(wú)法廣泛推廣，而塊缺口這正是Micro LED的機(jī)會(huì)，因此聚積科技掌握市場(chǎng)機(jī)會(huì)，加速著手開(kāi)發(fā)Micro LED的驅(qū)動(dòng)IC。

    聚積科技總經(jīng)理陳企凱補(bǔ)充，這次透過(guò)與臺(tái)工研院合作，發(fā)展使用Micro LED的超小間距LED顯示屏技術(shù)，除有助內(nèi)部研發(fā)Micro LED專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)IC，并可提前布局由Micro LED所帶領(lǐng)的“次世代顯示潮流”。

    與個(gè)別廠商的合作之外，2016年底開(kāi)始工研院就以籌組Micro LED團(tuán)隊(duì)的想法，串連20多家顯示、LED、半導(dǎo)體及系統(tǒng)整合廠商組成的“巨量微組裝產(chǎn)業(yè)推動(dòng)聯(lián)盟”，此一聯(lián)盟將聚焦在Micro LED領(lǐng)域，力促M(fèi)icro LED國(guó)家隊(duì)的成形。吳志毅表示，Micro LED國(guó)家隊(duì)第*階段將以平臺(tái)的角色，串連上、中、下游廠商，讓產(chǎn)業(yè)鏈可以借此平臺(tái)進(jìn)行交流或互相提供技術(shù)資源，由于中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)電子產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈一直十分完整，許多廠商都具備相當(dāng)實(shí)力，因此若能在Micro LED串聯(lián)產(chǎn)業(yè)上下游的資源，相信將為臺(tái)灣地區(qū)Micro LED的發(fā)展，帶來(lái)很大的助益。

    舉例來(lái)說(shuō)，Micro LED微晶粒可直接以巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，將不同LED移轉(zhuǎn)到較大的PCB背板之上，降低生產(chǎn)成本并大幅提高生產(chǎn)良率，因此是Micro LED產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)之一，但是至今巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)仍未到位，目前臺(tái)工研院自行開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)移設(shè)備，已可成功完成巨量轉(zhuǎn)移 Micro LED，由此可見(jiàn)，未來(lái)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)如能透過(guò)Micro LED團(tuán)隊(duì)共同進(jìn)行巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)研發(fā)，就有更大機(jī)會(huì)走在產(chǎn)業(yè)前端。

    綜觀來(lái)看，過(guò)去幾十年來(lái)面板顯示器技術(shù)不斷演進(jìn)，每當(dāng)一個(gè)可實(shí)際應(yīng)用又合乎成本的前瞻性技術(shù)成熟，取代既有技術(shù)大量普及，便會(huì)顛覆既有產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)樣貌，因此，當(dāng)Micro LED即有機(jī)會(huì)成為下一個(gè)顛覆產(chǎn)業(yè)的新興顯示技術(shù)，臺(tái)灣地區(qū)面板產(chǎn)業(yè)應(yīng)該積極布局，加速臺(tái)灣地區(qū)Micro LED產(chǎn)業(yè)鏈的成形，過(guò)程中臺(tái)工研院也將持續(xù)投入創(chuàng)新與整合資源，攜手產(chǎn)業(yè)界，共謀Micro LED技術(shù)為面板產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的新契機(jī)。

    早于2009年便投入Micro LED開(kāi)發(fā)的臺(tái)工研院，至今也已經(jīng)累積相當(dāng)?shù)闹瞥碳夹g(shù)與經(jīng)驗(yàn)。

責(zé)編：小瀞