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尽管郭台铭董事长已经淡出鸿海的经营,但鸿海旗下公司的技术开发却没有停歇。近日有幸拜访鸿海集团的eLux,并参观其研发成果。eLux执行长Jong-Jan Lee(李宗霑博士)与技术长Paul Schuele均出自夏普美国实验室(Sharp Laboratories of America),2016年鸿海入主夏普后,于美国成立eLux并致力于打造Micro LED技术。近期eLux与鸿海集团公司配合,打造Micro LED显示器并取得不错的研发成果。

本次采访eLux的执行长 J.J Lee,探讨Micro LED技术前景。J.J Lee展示出12吋全彩化的Micro LED显示器来作回应。令人为之惊艷的是该显示器采用主动式LTPS背板驱动方案,其像素密度为42 PPI (亦成功作过168 PPI显示器),显示亮度达1,000 nits以上,呈现高对比度以及全彩化的显示效果。根据eLux执行长J.J Lee表示,eLux已突破以往单色显示技术门槛,可实现RGB全彩化显示,并搭配自家独特的流体组装方案,大幅减少造成本。因此eLux的转移方案将让Micro LED显示器成本更具竞争优势。

eLux 12”彩色顕示屏

「高效率与低成本的流体组装技术」是Micro LED显示器商业化量产的关键

eLux 的转移方式以液体为载体,将Micro LED芯片运送至TFT背板上每个画素当中预留的位置,转移过程会使用比画素数量更多的Micro LED,组装后多余的Micro LED及流体可反覆回收利用。经由micro-PL及程缺陷光学检测,仅将Micro LED良品收集(harvest)至液体中,如此,Micro LED的利用效率可以近100%。与最常见的拾取放置(Pick & Place)及LASER转移方案相较,耗材使用较少且成本较低。在转移的设备上及过程上,eLux流体组装设备不需要精密的对位控,因此设备建置成本相对低廉(一台全自动化12”设备约在美金10万元之谱)。组装一片12吋Micro LED的面板,无论是518,400颗Micro LED(42 PPI)或者是8,294,400颗Micro LED(168 PPI),组装过程皆仅需15分钟。快速组装及低成本机台造就eLux流体组装技术具有傲人的成本优势。

此外,搭配流体组装的特性,仅需在Micro LED芯片上做特殊设计,芯片即可准确对位,因此Micro LED间距不受限于转移机台对位的精准度,由于eLux Micro LED的芯片尺寸可以微缩至20μm左右,搭配成本效益极高的专利流体组装技术,对于未来应用在4K、8K的高分辨率的显示器将绰绰有余。

液体当中的Micro LED。总共2.5百万颗Micro LED是从一片4吋的LED 晶圆上所收集完成的

流体组装技术将提升Micro LED外延片芯片利用率

有别于拾取放置(Pick & Place)方式对于Micro LED外延片要求十分严格的波长均一性,流体组装方式能够将Micro LED芯片透过流体混合的方式,让不同波长亮度的Micro LED芯片均匀混合,不会有一般Micro LED显示器上的马赛克现象(mosaic pattern)。如果是打造观赏距离较远的大型Micro LED室内显示屏,对于Micro LED外延片的波长均一性要求甚至可以放宽至10 nm,并且LED外延片的利用率也可以大幅度提升。

eLux的执行长 J.J Lee表示,Micro LED显示器的商业化量产关键,无非是成本与效能考量。而eLux的流体组装絶对是未来Micro LED商业化量产的关键程。

流体组装提升Micro LED显示器的均一性

文: Roger/Max/Simon

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