攜產業深耕 Micro LED 領域,他誓言奪回下世代面板話語權

作者 | 發布日期 2023 年 01 月 17 日 15:18 | 分類 光電科技 , 尖端科技 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


工研院研發出的高精密陣列之微型 Micro LED 全彩微型顯示模組,在 2022 年榮獲工研院一年一度的產業化貢獻獎金牌,更勇奪有全球「研發界奧斯卡獎」之稱的美國 R&D100 Awards,在這殊榮背後,是工研院團隊花好幾年時間耕耘、累積專利所獲得的成果,而團隊背後的最關鍵人物──工研院電子與光電系統研究所組長方彥翔,同時也是整合上中下游產業的幕後推手。

「我從大學就對 LED 很有興趣,不懂一個小晶粒為何能發出比傳統燈泡還要亮的光」,方彥翔從台大材料博士班畢業後,便進入工研院「練功」,等打好基礎後再到業界工作,想不到越學越有心得,在練功過程中獲得樂趣和成就感。他透露,其實在工研院第二年就拿到台積電的職缺,但發現比起研發同一種技術,他更喜歡嘗試不同事物、學習跨領域知識,而在工研院有機會接觸不同業務,更符合他的職涯規畫,也意外開啟他的多角化經營。

方彥翔笑稱,到了工研院才知道,研發單位並非單純研發角色,更像是業界所俗稱的事業單位(Business Unit,簡稱 BU),組長則是領導角色,必須兼顧研發、財務與業務這三種角色。在拜訪廠商的過程,讓他了解到「出海口真的很重要」,產業鏈上中下游若要買單,必須有終端應用與出海口,研發必須先確保出海口的產品藍圖(Roadmap)需求,所以必須先跟出海口廠商談,才能確保工研院的研發方向與產業需求一致。

▲ 方彥翔與團隊合照。(Source:工研院)

跟聚積、錼創和欣興合作開發顯示螢幕,是最印象深刻的合作

Micro LED  領域深耕 10  年,回首這 10 年經歷,方彥翔表示至今印象深刻的合作,就是跟聚積、錼創和欣興合作開發的顯示螢幕,「因為我們真的把 LED 放到 PCB 板上,整個電路真的做出顯示螢幕,而且拿到 2020 年的全球消費性電子展展出!」他說,這個產品橫跨半導體和設備,設備、材料都從日本來,這期間他不斷飛去日本跟廠商談,而 PCB 裡面的走線設計是欣興負責,也來回修改好幾次,到最後產品秀到 CES 時他深刻體會到「原來我們真的可以做成產品,這真的是最令人振奮的事」。

有了這一個上游到下游,國內到國外,半導體、LED、面板的整合經驗,也讓方彥翔深信一定要做到終端產品,不管與友達、錼創合作的車載應用,還是 AR / MR 都是如此。

工研院 Micro LED 研發量能集中在 AR / MR 技術

而現在,工研院在 Micro LED 領域,有一半研發能量在 AR / MR 技術。方彥翔認為,未來手機可能被 AR/ MR 取代,同時走出戶外使用,AR / MR 設備除了省電、高亮度外,必須以 Micro LED 作為感測器,解決分離式感測元件造成的裝置龐大;另一方面,次世代的光學系統設計,可克服現有顯示器亮度被吃掉的問題。對此,工研院布局許多專利在 AR  / MR 技術,打算開發直接作為 AR  / MR顯示器的眼鏡鏡片,內有 Micro LED 感測、Micro LED 或雷射顯示及新的光學架構,以三大方向作為主要施力點。

(Source:工研院)

方彥翔解釋,由於目前 AR/ MR 穿戴設備含有許多分離式感測器,對眼睛造成負擔,所以縮小化 Micro LED、如何讓它做為感測器使用並與顯示器整合,是發展關鍵。目前工研院在微小化 LED 部分,已經可以做到 4 μm 以下;而顯示器很大,Micro LED 只占顯示器不到 10 %,剩下至少 90% 都是空的,這些多的空間就可以放置感測器。

此外,當眼睛看東西經過鏡片時,會吃掉大部分 LED 亮度,所以 AR/ MR 穿戴設備的光效率是一大問題。微軟 HoloLens 採用 Waveguide 波導技術,會吃掉光的 90 %以上效率,造成顯示效果差,所以工研院打算將波導架構轉成下世代技術「超穎光學」(Metalens)架構,將目前不到 10 % 效率提升至 20%、30%,甚至是 40%、50%。

誓言奪回下世代面板的話語權

工研院這次產品獲得 R&D100 Awards,對團隊和他來說都是一大成就。方彥翔表示,做為研發,最重要是看到自己的東西走向產品,所以一定要做到終端產品,除了幫助業界,還能知道自己的設計真的會落實在大家眼前,「其實研發失敗無所謂,因為研發不可能沒有失敗,若沒有失敗就不叫研發,而我更在意的是團隊的共識。」

(Source:工研院)

大學時對 LED 情有獨鍾,但博士班畢業後台灣 LED 產業慘遭紅海吞噬,方彥翔認為 LED 產業勢必要升級,Micro LED 橫跨 LED、面板、IC 晶片、材料、設備、先進封裝,放眼全世界只有台灣同時擁有這些領域與聚落,而且都是強項,「這是面板以前從沒有的話語權,我們必須掌握 Micro LED,重新奪回下世代面板的話語權,現在只有台灣這個小島才有機會做出來。」

(首圖來源:科技新報)

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