Mini LED與Micro LED最新定義及技術(shù)剖析

Mini LED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(lái)新的曙光。隨著(zhù)各家廠(chǎng)商這兩三年來(lái)猛下苦功磨練技術(shù)，并積極結盟上下游產(chǎn)業(yè)推動(dòng)生態(tài)圈發(fā)展，Mini LED及Micro LED的技術(shù)成果開(kāi)始一一展現?，F在市場(chǎng)上已可見(jiàn)到搭載Mini LED背光技術(shù)的顯示產(chǎn)品，Micro LED的示范技術(shù)也持續突破演進(jìn)。

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

而在Mini LED及Micro LED顯示技術(shù)不斷演進(jìn)，LED芯片的尺寸愈來(lái)愈精細的情況下，集邦咨詢(xún)LED研究中心（LEDinside）針對當前的業(yè)界規格，提出最新的Mini LED及Micro LED定義標準，以及目前兩者的技術(shù)進(jìn)展跟難題。

Micro LED與Mini LED起源及定義

Micro LED顯示技術(shù)將傳統的LED設計結構微小化到微米（micron/μm）等級，移除藍寶石襯底，并將這些微小的芯片陣列化，成為可以單一驅動(dòng)控制的顯示像素，實(shí)現高亮度、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(lái)自于Sony在2012年發(fā)布的Crystal LED Display，在55吋的顯示器上采用了622萬(wàn)顆Micro LED打造出高分辨率的顯示像素。

然而，當時(shí)的制作方式是以單顆LED嵌入方式制造，耗時(shí)費力，也凸顯出Micro LED的關(guān)鍵制造難題。

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

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

Micro LED及Mini LED技術(shù)特色及當前技術(shù)挑戰

盡管一開(kāi)始有人認為Mini LED是顯示技術(shù)朝向Micro LED演進(jìn)的過(guò)度階段，但隨著(zhù)Mini LED逐漸成熟，也開(kāi)始走出自己的市場(chǎng)定位，目前主要應用在多區背光顯示器以及大型RGB小間距顯示器。

在背光應用方面，Mini LED背光顯示能夠以全矩陣式的方式進(jìn)行分區調光，如低分辨率的黑白畫(huà)面，強化顯示畫(huà)面的高對比度以及高分辨率，達到HDR效果。同時(shí)Mini LED的芯片尺寸又持續下修，能增加控光區域，讓畫(huà)面更加細致。

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

而無(wú)論是分區背光顯示技術(shù)還是RGB小間距顯示器，使用到的Mini LED芯片數量相較于傳統應用增加數萬(wàn)倍，對于芯片的檢測分選以及后續打件轉移的要求于是大幅提升，傳統取放技術(shù)Pick & Place雖然能沿用，但良率跟速度不及新設備。今年大幅擴廠(chǎng)的晶電則是以后段制程為重心，采購大量轉移打件設備，還有分選檢測的機臺，目的是加速Mini LED放量。

而持續研發(fā)中的Micro LED顯示技術(shù)則可能開(kāi)創(chuàng )出全新的應用領(lǐng)域，移除藍寶石基板且更微縮的Micro LED，不僅更薄、更輕，還有機會(huì )整合在不同材料上。目前備受關(guān)注的顯示應用包括AR/VR設備、車(chē)用屏幕、高分辨率穿戴產(chǎn)品等。

為了進(jìn)一步實(shí)現夢(mèng)幻的Micro LED顯示產(chǎn)品，現階段廠(chǎng)商的目標放在持續優(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)光效率需要再強化，超小尺寸也很難通過(guò)既有設備處理，因此無(wú)論是在LED制造、轉移、檢測等方面，都有賴(lài)上下游廠(chǎng)商結盟配合。若是能與半導體材料以及設備廠(chǎng)商一同拓展，則有機會(huì )事半功倍。