Micro LED 光源应用为显示器产业众所瞩目的前瞻技术，在今年的智慧显示展上，可以看到许多使用 Micro LED 的产品亮相，像是友达、群创、镎创等，皆纷纷展示其在 Micro LED 布局成果；不仅反映了当前业界为突破技术瓶颈，强化上下游结盟的策略，也显现业界积极克服 Micro LED 既有技术障碍，走向量产目标的决心。
Micro LED 被视为未来显示器产业主流技术，不仅具有更好的视觉效果，同时还拥有比 LCD 和 OLED 更好的整合能力与效能表现，应用领域包括 AR / VR、可穿戴产品、Notebook／汽车资讯面板、移动装置包括智能手机、平板电脑、大尺寸显示如显示墙、电视等等。
▲ Micro LED 被视为显示产业未来新宠儿，许多业者也加大发展力道。（Source：科技新报）
“对于大多数消费类应用来说，Micro LED 仍然处在一个研发和小批量试点制造阶段，大部分集中在 3C 应用。等到后续技术成熟的时候，再转移到高精度要求的应用中，如可穿戴设备、智能手机等，这个过程将花费 2~3 年时间。”来自美国的半导体和先进显示装置制造商 Kulicke & Soffa （库力索法）执行副总裁张赞彬告诉《科技新报》记者，“虽然受疫情影响，整个产业链的研发和制造有所放缓，但是相关的投资仍十分乐观，投资遍布 Micro LED 的每个制造阶段，投资的方向与合作也在往技术体系提升。”
Micro LED 若要量产，巨量转移技术是一个关键，目前市场多用机械式取放（Pick&Place）概念的压印（Stamp）技术。所谓的取放式压印技术，简单来说就是借助于静电、凡得瓦力、磁力等方式抓取巨量的 Micro LED 芯片后转移至目标背板，目前市场上有几家厂商采用此技术。
目前，机械式取放的压印制程已经成熟到可以运用在量产。与此同时，业界也从未停止过对其他巨量转移技术的研发，以达到更快、更有效率、更有弹性的转移。激光转移技术就是其中一种。
顾名思义，激光转移便是使用激光束将 Micro LED 从原始基板快速且大规模转移到目标基板，其通常步骤由石英、蓝宝石等透明基材透过某种中间材料承载元件，再透过激光照射透明基材作用在中间材料上发生反应，并可采用光学遮罩的方式以实现元件的选择性转移。而在转移过程，由于激光波长和材料性质的不同，还可将激光转移分为激光直接释放和激光烧蚀释放。而目前采用激光转移技术的代表厂商包括 Uniqarta（已被 Kulicke & Soffa 收购）和 QMAT。
Micro LED 要量产，降低成本是关键
目前 Micro LED 显示器最大的挑战仍在如何降低成本。因为要处理如此大量的晶粒，若采用原有的技术跟设备，无论是在时间上还是成本上都不符合效益；K&S 执行副总裁张赞彬表示，成本决定 Micro LED 是否量产和商用化，举例来说，一台采用 Micro LED 的 4K 65 吋电视，市场价格动辄十几万美元以上；试想有哪些消费者负担得起这价钱，买台十几万美元的电视放在客厅？
降低 Micro LED 大尺寸显示器的成本在于提升良率和效率
“Micro LED 还不是完全成熟的技术，特别是在降低成本这条道路可能要走得比较长。”张赞斌表示：“Micro LED 的转移与修理成本非常高，尤其是单颗晶粒转移或者修理的成本非常高，Micro LED 显示如果有一两颗 die 的不良并修理不好，屏幕就只能报废。要达到高精密度显示的时候，需要将小颗 die 转移到大屏幕，用到的方法也有不同。”
所以，不论是从生产设备的改良、检测方式的革新以及巨量转移的开发等，都是厂商正积极努力的方向。K&S 自 2018 年以先进技术切入 Mini LED 及 Micro LED 巨量转移领域，推出的第一代巨量转移设备以独特的置件方式将转移速度提升一个数量级。
张赞彬说明，如何降低成本，是 Micro LED 迈向量产和商用化的关键。这就必须从 Micro LED 制程技术着手，其中巨量转移更是主要因素。目前各业者采用的巨量转移技术都不相同，没有标准的方法。而 K&S 在考量多种转移技术之后，最后决定采用激光的方式，因激光在提升巨量转移效率有更大潜力。
K&S 收购 Uniqarta，深化激光转移技术
为进一步发展激光转移技术，张赞彬透露，K&S 今年初宣布收购美国科技公司 Uniqarta。此次收购包括 Uniqarta 的知识产权及专利组合，之前 K&S 与 Uniqarta 已进行广泛合作，将独有 LED 晶粒转移技术商用化。
▲ K&S 收购 Uniqarta 强化激光转移技术。（Source：K&S）
据悉，Uniqarta 的 Laser-Enabled Advanced Placement（LEAP）技术以高精确度、超快速的激光转移置晶系统突破了传统取放贴装的技术瓶颈。以非接触方法大批量放置晶粒，使转移速率变得更快，亦加速了 K&S 下一代高精度解决方案的开发，进而促进多功能、低成本显示技术被广泛采用。预计这种下一代 LED 转移方法将加速 Mini LED 背光的导入，同时也将推动 Micro LED 直显应用的发展。
K&S 副总裁兼技术长 Bob Chylak 说，Uniqarta 的收购加强和扩大了 K&S Mini LED 与 Micro LED 的整体技术组合。这项投资是团队能力和价值主张的重要战略补充，使团队更完备地参与到快速发展的先进显示市场。
Micro LED 将从大型看板、穿戴式两大市场先行
展望 Micro LED 未来几年发展，由于短期内降低成本的困难度仍高，因此张赞彬认为大尺寸小间距显示器产品与穿戴式装置，成为最有机会率先导入市场的应用类别。
由于大型看板、广告屏幕等，对于分辨率的要求没有这么严格，因此在转移上的技术门槛较低，而穿戴式装置则是因为尺寸较小，Micro LED 磊晶晶圆切割后的良率会有较好的良率，报废机会较小，成本也因而较低。所以，张赞彬认为未来几年 Micro LED 将从大型看板、穿戴式两大市场先行发展，待技术越趋成熟后再进而转往其他消费性产品，例如手机、电脑平板、电视等。
▲ 穿戴式装置是 Micro LED 可先行发展的市场之一。（Source：镎创）
另外，张赞彬也透露，除了积极发展 Micro LED 技术外，K&S 同时也持续针对 LED 产品的需求做机台最佳化。像是 K&S 备有一款 LED 打线机 ConnX ELITE Opto，其特色在于当中的套装软件可应用于不同材质（金、银、铜及其合金线）的打线；打线同时做电眼定位；内建料盒推料手臂，以及直光、斜光、低角度斜光并有红蓝双色光源等，针对 LED 打线制程建立的功能。
简而言之，此设备可针对 LED 产品的需求做最佳化，借由硬件与制程能力的强化来达成最佳输出，同时支援更宽更薄的钉架和基板，允许多颗相同或不同 LED 在同模组内，得以快速导入，缩短产品上市时程。
本文与Micro LEDforum 2021次世代显示技术论坛合作
由集邦科技LEDinside主办的Micro LEDforum 2021将于9月8日登场，在这场年度研讨会中将全面探讨Micro与Mini LED各供应链上的成本结构分析、机会与挑战、重点应用市场趋势，与面对OLED 来势汹汹的竞争压力下的未来展望。
（首图来源：三星）
