從單片 Micro LED 模組進化到多片拼接動態顯示,工研院與 LED 驅動 IC 廠聚積科技、PCB 廠欣興電子、半導體廠錼創科技,四方合作研發的次世代顯示技術 Micro LED 又再度升級,最新成果在 7 日剛開展的美國消費性電子展(CES 2020)中正式公開。
工研院跟三廠所開發的被動矩陣式驅動「超小間距 Micro LED 顯示模組」,繼 2018 年成功將 Micro LED 陣列晶片直接轉移到 PCB 基板、創下全球首例後,2019 年 6 月進一步達成真正的 RGB 全彩,改善紅光良率並克服弱化結構難題。時隔半年,四方合作結晶再度升級,實現多片模組拼接並以動態顯示呈現。
先前所展出的 Micro LED 模組,主要以 6 cm x 10 cm 單片形式呈現靜態影像;這次在 CES 中則是實現 15 片模組拼接,整體尺寸為 30 cm x 30 cm,達到間距(Pitch)625 μm、解析度 480 x 480 pixel,而且能顯示動態影像,視覺效果比起過去有了顯著提升。
工研院電子與光電系統研究所智能應用微系統組副組長方彥翔博士表示,過去半年在四方共同努力下實現兩大技術升級,即良率提高及多片式組裝。由於良率拉升、壞點問題大幅降低,多片模組拼接也得以實現,動態影像呈現效果也更理想。
「現在藍、綠光 Sub-pixel(單一子畫素)點亮良率超過 99.9 %『三個9』,紅光經修補後超過 99 %,我們還在努力往第三個 9 做,」方彥翔指出,RGB 三色的巨量轉移良率幾乎可達百分之百,但點亮良率才是更為關鍵,這表示 Micro LED 必須在轉移下壓到基板上時不破片,通電後又能實際點亮才算成功。
不僅如此,LED 晶圓所需兼備的三項數值標準,包括波長(Dominant Wavelength,Wd)、驅動電壓(Forward Voltage,Vf)和反向漏電(流)(Reverse Leakage Current,Ir) ,整體良率也有持續改善拉升,藍綠光整體良率可提高到九成,紅光略低,但已有大幅提升。
工研院與三廠合力開發的超小間距 Micro LED 顯示模組,目前進度已達階段性目標,今年會力拚試量產,並鎖定室內顯示看板(indoor signage)應用推進。
方彥翔提到,工研院下階段 Micro LED 技術會朝電競、擴增實境(AR)與混合實境(MR)方向發展,將分別採用玻璃基板和矽基板研發不同應用產品,看好 Micro LED 技術將比 OLED、LCD 更能發揮優勢。
除了持續開發 Micro LED 顯示應用,工研院今年也將以整合感測器為發展方向,朝微組裝(Micro- assembly)技術應用開發與驗證,持續為 Micro LED 技術開創更多可能。
(本文由TechNews授權轉載)