巨量轉移接合技術突破催生 Micro LED 技術,穿戴車用產品 SID 顯示週亮相

作者 | 發布日期 2020 年 08 月 29 日 12:27 | 分類 光電科技 , 面板 Telegram share ! follow us in feedly


即便今年受限於疫情而延遲並轉至線上舉辦,八月初上線的 SID 顯示週 Display Week 依然是眾顯示廠商的兵家必爭之地,包括 LGD、友達、天馬以及京東方等,透過影片、圖片等多元型態,卯足全力突破虛擬展場的限制,展出旗下最新的顯示技術進展。

Micro LED 顯示技術的熱度也未因取消實體展會而減弱,在線上 Display Week 展場中,不少已經在Micro LED 技術上發光發熱的廠商,今年也再度秀出首次亮相的 Micro LED 顯示產品。值得留意的是,這些新的 Micro LED 顯示技術應用,多是產業鏈合作的成果,如實反映了當前業界為突破技術瓶頸,強化上下游結盟的策略。

(圖片來源:錼創影片截圖)

2020 SID 顯示週 Micro LED 產品專注車用、穿戴應用

跟前兩年相比,今年 Display Week 上的 Micro LED 顯示器亮點,是百花齊放的柔性顯示器應用。友達、錸寶、工研院以及天馬等廠商,皆展出採用柔性 Micro LED 顯示器的曲面車用或是穿戴產品,突顯出 Micro LED 顯示技術所能帶來的新形態應用潛能。

友達展出的 Micro LED 車用中控顯示器以兩片 9.4 吋的 Micro LED 柔性面板組合而成,以及另一款由12.1 吋 Micro LED 儀表板及中控台面板所組成的 V 型 Micro LED 駕駛艙顯示器。兩者皆採用柔性 LTPS 驅動背板。

(圖片來源:友達)

同樣展出 Micro LED 車用顯示器的廠商還有天馬微電子,包括一款 7.56 吋的柔性 Micro LED 顯示器,以及 5.04 吋的車用顯示器,具備 114PPI 的解析度,並採用 LTPS 背板。

(圖片來源:天馬)

除了車用顯示外,穿戴裝置也是廠商積極切進的 Micro LED 顯示應用。今年工研院帶來的最新 Micro LED 技術突破也是柔性顯示模組。該全彩 RGB 柔性顯示模組尺寸為 60mm*30mm,使用小於 50 µm的晶粒並達到僅有 250 µm 的像素間距。

(圖片來源:工研院)

另一間以 Micro LED 穿戴應用為主軸的則是錸寶,該公司展出一款小尺寸的 Micro LED 柔性顯示器。雖然沒有標示規格,但由影像資料來看,很可能是去年在 Touch Taiwan 上展出的 0.94 吋 Micro LED 軟板顯示器。

(圖片來源:錸寶影片截圖)

Micro LED 技術供應鏈揭密,轉移接合設備為關鍵推手

上述多款新亮相的 Micro LED 顯示器背後的操刀大將,則是台灣的廠商錼創。錼創在今年 4 月接受LEDinside 採訪時曾提到,與友達合作的 9.4 吋的柔性 Micro LED 顯示器,必須要將 550 萬顆尺寸僅有 15*30 μm 的 Micro LED 晶片轉移接合到驅動背板上。

面對如此龐大的晶片數量跟微小的尺寸,技術廠商勢必得仰賴更進階的設備來完成最具挑戰性的巨量轉移製程。而根據 LEDinside 的獨家消息指出,今年在 Display Week 上亮相的 Micro LED 顯示器,幾乎都是跟 ASM 太平洋合作開發而成。

據 LEDinside 整理的產業資料顯示,ASM 太平洋針對 Micro LED 顯示器製程打造的 AD300Pro,能針對小於 50 µm 的 Micro LED 晶片進行巨量轉移及接合,其專利焊頭更能達到1 µm以下的精準度。目前的技術已經發展到可以處理 320*410mm 尺寸的面板,轉移效率為單次轉移 1 萬顆 Micro LED 晶粒到暫存基板上。而從暫存基板再接合到驅動背板的程序,則能達到單次接合 30 萬顆的超高效率。

此外,ASM 太平洋的專利技術,讓接合到驅動背板上的晶片不需要再經過一次回焊的步驟,更能確保晶片的水平一致性,讓 RGB 三色在顯示器上能精準呈現。

在 ASM 太平洋的轉移接合技術支援下,廠商們能順利將極大量且微小的 Micro LED 晶片結合不同驅動背板,包括 PCB、玻璃以及軟板等,打造出多款色彩飽和鮮明的 Micro LED 顯示產品,未來在市場的應用也令人期待。

Mini LED 到 Micro LED 等新形態顯示技術的量產挑戰

巨量轉移及接合的挑戰也同樣是 Mini LED 背光顯示以及 RGB 顯示器製程所面對的問題。雖然 Mini LED的晶片尺寸比 Micro LED 稍微大一點,但使用在顯示器上所需的數量依然遠超過傳統 LED,以SMT 方法來製造難以符合效益。也因此,針對 Mini LED 開發的轉移接合設備也是各家廠商投資擴產的重點。

晶片廠晶電與顯示器廠商利亞德合資成立的利晶微,規劃在 2020 下半年投產,預計投入 10 億元人民幣專攻 Mini/Micro LED 顯示技術。而利晶微為了開發 Mini LED 背光及 RGB 顯示產品所採購的設備,據傳也包含 ASM 太平洋旗下用於 Mini LED 的新型轉移接合設備。

ASM 太平洋 Mini LED 轉移接合技術的優勢,在於能夠將晶片放置於驅動背板之前,再進行一次 XY 及角度自動校正,讓每個接合的晶片皆能對準位置,優化最終顯示產品的良率。而這項專利技術,在 ASM 太平洋的新型轉移接合設備上均有配置,其中更有針對背光應用的大尺寸背板處理能力,這一系列的接合轉移解決方案效率,皆超過一小時 20 萬顆。

事實上,無論是現正邁入量產階段的 Mini LED 顯示技術,還是持續推動研發商轉的 Micro LED,當前相關廠商關注的要點,都聚焦於掌控成本組合,並持續拉升良率,以求加速達到市場化的目標。

而來自設備廠的技術支援,提供更高效率的轉移、接合、檢測還有修復方案,就像是賽車比賽的後勤團隊,能配合需求調整功能,打造兼具動力跟穩定性的產線,讓廠商能夠無後顧之憂的衝刺,奔向Mini/Micro LED 顯示應用的量產終點線。

(首圖來源:Shutterstock)