Mini LED和Micro LED的起源及技術(shù)特色

MiniLED以及Micro LED等新興顯示技術(shù)，為低迷已久的LED產(chǎn)業(yè)帶來新的曙光。隨著各家廠商這兩三年來猛下苦功磨練技術(shù)，并積極結(jié)盟上下游產(chǎn)業(yè)推動(dòng)生態(tài)圈發(fā)展，MiniLED及Micro LED的技術(shù)成果開始一一展現(xiàn)?，F(xiàn)在市場上已可見到搭載MiniLED背光技術(shù)的顯示產(chǎn)品，Micro LED的示范技術(shù)也持續(xù)突破演進(jìn)。

科技業(yè)的指標(biāo)性品牌蘋果，今年傳出在臺(tái)加碼投資Micro LED研發(fā)的消息，同時(shí)也不斷有消息指出，蘋果將在2020、2021年間推出使用MiniLED技術(shù)的iPad、MacBook產(chǎn)品。各界于是看好在大廠帶動(dòng)下，會(huì)吸引更多品牌引進(jìn)MiniLED顯示技術(shù)，帶動(dòng)需求步步高升。

而在MiniLED及Micro LED顯示技術(shù)不斷演進(jìn)，LED芯片的尺寸愈來愈精細(xì)的情況下，TrendForce旗下LED研究（LEDinside）針對(duì)當(dāng)前的業(yè)界規(guī)格，提出最新的MiniLED及Micro LED定義標(biāo)準(zhǔn)，以及目前兩者的技術(shù)進(jìn)展跟難題。

Micro LED與MiniLED起源及定義

Micro LED顯示技術(shù)將傳統(tǒng)的LED設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)微小化到微米（micron/μm）等級(jí)，移除藍(lán)寶石襯底，并將這些微小的芯片陣列化，成為可以單一驅(qū)動(dòng)控制的顯示像素，實(shí)現(xiàn)高亮度、低能耗、高分辨率及高飽和度的顯示效果。

Micro LED技術(shù)原型來自于Sony在2012年發(fā)表的Crystal LED Display，在55吋的顯示器上采用了622萬顆Micro LED打造出高分辨率的顯示像素。

然而，當(dāng)時(shí)的制作方式是以單顆LED嵌入方式制造，耗時(shí)費(fèi)力，也凸顯出Micro LED的關(guān)鍵制造難題。

因此，臺(tái)LED廠商晶電則提出了Mini LED的概念，同樣將尺寸縮小，但保留藍(lán)寶石基板，因此仍可采用現(xiàn)有的設(shè)備制作，生產(chǎn)難度及成本皆比Micro LED低，更能盡快進(jìn)入商用市場。

過去LEDinside將100微米（micron/μm）作為Micro LED及MiniLED的尺寸分界，定義芯片尺寸在100微米以上的為MiniLED，小于100微米的則是Micro LED。然而，由于近來相關(guān)技術(shù)持續(xù)進(jìn)展，廠商已經(jīng)能夠制造出尺寸小于100微米但仍帶有藍(lán)寶石襯底的MiniLED產(chǎn)品。因此，LEDinside重新將Micro LED的尺寸界定為75微米以下，且不帶藍(lán)寶石襯底。

Micro LED及MiniLED技術(shù)特色及當(dāng)前技術(shù)挑戰(zhàn)

盡管一開始有人認(rèn)為MiniLED是顯示技術(shù)朝向Micro LED演進(jìn)的過度階段，但隨著MiniLED逐漸成熟，也開始走出自己的市場定位，目前主要應(yīng)用在多區(qū)背光顯示器以及大型RGB小間距顯示器。

在背光應(yīng)用方面，MiniLED背光顯示能夠以全矩陣式的方式進(jìn)行分區(qū)調(diào)光，如低分辨率的黑白畫面，強(qiáng)化顯示畫面的高對(duì)比度以及高分辨率，達(dá)到HDR效果。同時(shí)MiniLED的芯片尺寸又持續(xù)下修，能增加控光區(qū)域，讓畫面更加細(xì)致。

另一個(gè)MiniLED應(yīng)用主力則是RGB小間距顯示器，以小尺寸封裝MiniLED打造出顯示像素間距低于P1.0mm的大尺寸顯示屏幕，有機(jī)會(huì)創(chuàng)造新的顯示屏主流規(guī)格。

而無論是分區(qū)背光顯示技術(shù)還是RGB小間距顯示器，使用到的MiniLED芯片數(shù)量相較于傳統(tǒng)應(yīng)用增加數(shù)萬倍，對(duì)于芯片的檢測(cè)分選以及后續(xù)打件轉(zhuǎn)移的要求于是大幅提升，傳統(tǒng)取放技術(shù)Pick & Place雖然能沿用，但良率跟速度不及新設(shè)備。今年大幅擴(kuò)廠的晶電則是以后段制程為重心，采購大量轉(zhuǎn)移打件設(shè)備，還有分選檢測(cè)的機(jī)臺(tái)，目的是加速M(fèi)iniLED放量。

而持續(xù)研發(fā)中的Micro LED顯示技術(shù)則可能開創(chuàng)出全新的應(yīng)用領(lǐng)域，移除藍(lán)寶石基板且更微縮的Micro LED，不僅更薄、更輕，還有機(jī)會(huì)整合在不同材料上。目前備受關(guān)注的顯示應(yīng)用包括AR/VR設(shè)備、車用屏幕、高分辨率穿戴產(chǎn)品等。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)夢(mèng)幻的Micro LED顯示產(chǎn)品，現(xiàn)階段廠商的目標(biāo)放在持續(xù)優(yōu)化技術(shù)并降低生產(chǎn)成本。由于Micro LED芯片尺寸更加微縮，發(fā)光效率需要再強(qiáng)化，超小尺寸也很難通過既有設(shè)備處理，因此無論是在LED制造、轉(zhuǎn)移、檢測(cè)等方面，都有賴上下游廠商結(jié)盟配合。若是能與半導(dǎo)體材料以及設(shè)備廠商一同拓展，則有機(jī)會(huì)事半功倍。