由于转移的像素颗粒数量极多(500 PPI 的 5 英寸手机屏幕需要 800 万个像素颗粒)、尺寸极小(要求微米级安装精度),这种薄膜转移技术又被称之为批量转移,或者巨量转移。将数以万计的 LED 芯片转移至 TFT 基板上,既要考虑良率又要注重效率,目前巨量转移的方式繁多,主要可分为三大种类:芯片连接(Chip bonding)、外延连接(Wafer bonding)和薄膜连接(Thin film transfer)。巨量转移技术百花齐放,目前尚无主流。

随着更多资金与参与企业的投入,Micro-LED的发展进度也更加明确化。例如友达曾对外表示,Micro-LED约在2年内可以实现量产;晶电也认为能在2021年之后进入量产;LG同样也规划在2年后量产。

而归纳主要参与企业的进度,最可能的大规模量产时间,将会是在2022年。

Micro-LED量产进度表

主要企业机构的Micro-LED量产进度

目前市场几个较具商用潜力的巨量转移技术,仍是以采用应力吸附并转移的方式为主,尽管单次吸附的晶粒数量较少,但可支持的晶粒尺寸却更小,同时也更精确,若透过可扩展的架构来实施,商用量产的机会非常大。

以隆达为例,除了在晶粒的微型化上着墨外,也已研发出自有的巨量转移技术。根据该公司的说法,其是采用静电转移的应力方式,把晶粒从基板上取下,并进行后续的转移。

而台湾工研院在今年CES 2020所展示的拼装型Micro-LED显示模块,是使用新一代RGB三色晶粒巨量转移技术的全彩显示面板,转移的良率达到99%以上。该技术是由「巨量微组装产业推动联盟」(CIMS)所共同研发,而其转移的技术基础也是使用应力原理。

美国新创公司Rohinni,是目前最受注目的Micro-LED技术供货商,该公司不仅与京东方合作,成立Micro-LED的合资公司,也与其他领域的企业,共同推动Micro-LED新型应用。而其最受关注的,就是专利的高速高量产的贴合技术。

台湾新创公司Mikro Mesa Technology,去年也宣布成功开发新的巨量转移技术,声称能够转移直径3微米(um)的LED晶粒,他们使用一种「无压合低温键结」技术,能够提高良率、降低成本,且单次转移尺寸接近4英寸,一次可完成数百万颗以上的转移,并可进行多次多色的转移,增加了大尺寸全彩色显示器的量产性。该公司目前正与中国大陆面板厂中电熊猫合作,预计两年后推出产品。

其他如友达、镎创、晶电、LG、首尔半导体和三星等,都已宣布自行研发巨量转移的技术,并陆续展示相关的样品,其中首尔半导体还透过子公司Seoul Viosys,进行小批的量产。但整体来说,都不外乎采用吸附、贴合的方式。显见使用这类以基础力学原理为基础的转移技术,在设备的研发与生产良率方面较合乎量产的需求。

近来,Mini&Micro-LED被视作抢占未来显示新技术高地的关键,所以一时间成为了了诸多厂商的投资扩产和研发的焦点。越来越多的Mini&Micro-LED产品争相出现在展示的舞台上,如果ISE展会算是2020年Mini&Micro-LED产品迸发的起始点,那么今年7月31日-8月2日在上海新国际博览中心召开的“UDE&iLife2020第二届国际显示博览会暨未来生活展”,必将引爆Mini&Micro-LED显示科技的盛夏热潮。

最新、最全、最集中的Mini&Micro-LED产品展示