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MicroLED轉進至晶圓廠,創造更多商品化契機

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科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria 發表於 2021年7月26日
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圖、MicroLED轉進至晶圓廠,創造更多商品化契機
 
隨著三星最近發布的110吋MicroLED電視,這表示MicroLED將成為下一代顯示器技術的時機來臨了。即使這一款電視的價格為155,000美元,但Yole Développement表示,這標誌著MicroLED電視即將到來,因為可以預期的是,大量製程進步和顛覆性技術,就能將成本降低20至30倍,而進入主流市場。其預估,採用首批商業化的MicroLED顯示器,將用於AR/VR或混合實境。

基本上,MicroLED產品分為三類:首先是用於電視、標示牌和電影院的大型顯示器;其次是用於平板電腦、汽車前燈、智慧型手機和手錶的中型顯示器,以及用於AR/VR/MR應用的微型顯示器。

整體看起來,未來隨著產業從今天的MiniLED轉移到MicroLED之後,晶圓代工廠和晶圓廠必須大大加緊他們的腳步。KLA表示,實現MicroLED的性能和降低成本,半導體製造思維將必須轉變。因為與傳統LED相比,其必須極高的MicroLED良率,包括:較高的驅動IC和背板組裝良率,這需要端到端的晶圓廠缺陷管理策略。

除了線上良率管理改進之外,MicroLED目前還沒有適合生產的製程來快速將MicroLED從晶圓轉移到中介層或晶圓再到背板。這個製程是現今microLED製造量產的一個很大限制。

在晶圓加工方面,除了減少直接影響良率的缺陷率之外,microLED晶圓廠還必須在外延晶圓和成品面板上,保持非常嚴格的波長均勻性控制。

Lam Research則是認為,MicroLED最大的挑戰之一是缺乏標準的製造流程和範圍廣泛的方法,這會導致無法開發出大量製造的設備。目前預計,初期能夠生產出小型且高亮度microLED顯示器,並應用在AR/VR、其他消費性產品(如智慧手錶)、以及用於汽車顯示器和大面積投影的MicroLED光引擎中。

要讓MicroLED應用在電視領域,由於大量轉移的困難和性能問題,使得公司必須尋求不同的途徑在同一面板上獲得RGB三原色。例如:紅色需要1.7V閾值電壓、綠色需要2.2 V電壓和藍色需要3.3 V電壓,由於三原色之間的驅動電壓存在差異,使得驅動電路的設計變得複雜。

總之,MicroLED作為下一代平板顯示技術是非常有前途的。未來LED晶圓廠必須變得類似於據大量生產的矽晶圓廠一樣,做到端到端的良率管理和更先進的製程控制。在晶圓級的水準上,除了EL(Electroluminance)測試之外,還需要PL(Photoluminance)測試,以製造出近乎完美的顯示器,也才能真正成為更具主導性的顯示器技術。(833字)


參考資料:
MicroLEDs Moving From Lab to Fab. Semiconductor Engineering,2021/7/22
 

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