Mini LED与Micro LED最新定义及技术剖析

    【集萃网观察】

Mini LED以及Micro LED等新兴显示技术，为低迷已久的LED产业带来新的曙光。随着各家厂商这两三年来猛下苦功磨练技术，并积极结盟上下游产业推动生态圈发展，Mini LED及Micro LED的技术成果开始一一展现。现在市场上已可见到搭载Mini LED背光技术的显示产品，Micro LED的示范技术也持续突破演进。

科技业的指标性品牌苹果今年传出在台湾地区加码投资Micro LED研发的消息，同时也不断有消息指出，苹果将在2020、2021年间推出使用Mini LED技术的iPad、MacBook产品。各界于是看好在大厂带动下，会吸引更多品牌引进Mini LED显示技术，带动需求步步高升。

而在Mini LED及Micro LED显示技术不断演进，LED芯片的尺寸愈来愈精细的情况下，集邦咨询LED研究中心（LEDinside）针对当前的业界规格，提出最新的Mini LED及Micro LED定义标准，以及目前两者的技术进展跟难题。

Micro LED与Mini LED起源及定义

Micro LED显示技术将传统的LED设计结构微小化到微米（micron/μm）等级，移除蓝宝石衬底，并将这些微小的芯片阵列化，成为可以单一驱动控制的显示像素，实现高亮度、低能耗、高分辨率及高饱和度的显示效果。

Micro LED技术原型来自于Sony在2012年发布的Crystal LED Display，在55吋的显示器上采用了622万颗Micro LED打造出高分辨率的显示像素。然而，当时的制作方式是以单颗LED嵌入方式制造，耗时费力，也凸显出Micro LED的关键制造难题。

因此，LED厂商晶电则提出了Mini LED的概念，同样将尺寸缩小，但保留蓝宝石基板，因此仍可采用现有的设备制作，生产难度及成本皆比Micro LED低，更能尽快进入商用市场。

过去LEDinside将100微米（micron/μm）作为Micro LED及Mini LED的尺寸分界，定义芯片尺寸在100微米以上的为Mini LED，小于100微米的则是Micro LED。然而，由于近来相关技术持续进展，厂商已经能够制造出尺寸小于100微米但仍带有蓝宝石衬底的Mini LED产品。因此，LEDinside重新将Micro LED的尺寸界定为75微米以下，且不带蓝宝石衬底。

Micro LED及Mini LED技术特色及当前技术挑战

尽管一开始有人认为Mini LED是显示技术朝向Micro LED演进的过度阶段，但随着Mini LED逐渐成熟，也开始走出自己的市场定位，目前主要应用在多区背光显示器以及大型RGB小间距显示器。

在背光应用方面，Mini LED背光显示能够以全矩阵式的方式进行分区调光，如低分辨率的黑白画面，强化显示画面的高对比度以及高分辨率，达到HDR效果。同时Mini LED的芯片尺寸又持续下修，能增加控光区域，让画面更加细致。

另一个Mini LED应用主力则是RGB小间距显示器，以小尺寸封装Mini LED打造出显示像素间距低于P1.0mm的大尺寸显示屏幕，有机会创造新的显示屏主流规格。

而无论是分区背光显示技术还是RGB小间距显示器，使用到的Mini LED芯片数量相较于传统应用增加数万倍，对于芯片的检测分选以及后续打件转移的要求于是大幅提升，传统取放技术Pick & Place虽然能沿用，但良率跟速度不及新设备。今年大幅扩厂的晶电则是以后段制程为重心，采购大量转移打件设备，还有分选检测的机台，目的是加速Mini LED放量。

而持续研发中的Micro LED显示技术则可能开创出全新的应用领域，移除蓝宝石基板且更微缩的Micro LED，不仅更薄、更轻，还有机会整合在不同材料上。目前备受关注的显示应用包括AR/VR设备、车用屏幕、高分辨率穿戴产品等。

为了进一步实现梦幻的Micro LED显示产品，现阶段厂商的目标放在持续优化技术并降低生产成本。由于Micro LED芯片尺寸更加微缩，发光效率需要再强化，超小尺寸也很难通过既有设备处理，因此无论是在LED制造、转移、检测等方面，都有赖上下游厂商结盟配合。若是能与半导体材料以及设备厂商一同拓展，则有机会事半功倍。