台廠熬十年MicroLED將量產 盼降成本路徑如摩爾定律
今年Touch Taiwan展會,由友達光電、群創光電等面板大廠領軍,大張旗鼓的定調今年為台灣顯示器供應鏈的Micro LED「量產」元年。磨刀超過十年的台廠,進軍這個被稱為次世代顯示技術的領域,如今似乎總算邁出一大步...

有別於中國大陸及韓國,台系顯示器產業業者並未投入OLED賽局,而是將希望擺在miniLED和MicroLED上。miniLED前幾年雖進入量產,也確實獲得蘋果等大型品牌廠採用,但業者們都相當清楚,miniLED僅是「過渡」產品,被稱為次世代顯示技術的MicroLED,才是未來真正一決高下的戰場。
市場調查單位TrendForce預估至2024年,Micro LED各項顯示應用的晶片產值為5.42億美元,到2025年技術成熟後,產值將有爆發性的成長,並看好Micro LED運用於頭戴式的AR穿透式智慧眼鏡、穿戴式智慧手錶及車用的智慧駕駛座艙及透明顯示產品的發展,有望刺激Micro LED高階應用產品的誕生,
從市場的反應,也可窺見業界對MicroLED的期待。比如,今年的Touch Taiwan展會,台灣顯示器產業聯合總會(TDUA)理事長、友達總經理暨執行長柯富仁,即在活動中透露,「過去三、四年有一個論壇要價不斐,但永遠是爆滿,就是MicroLED!」;MicroLED展區及相關展品,過去幾年皆為展場亮點,今年更是毫無意外成為聚集最多人潮的區域。

友達MicroLED展區人潮洶湧。 (來源:蔡銘仁攝影)
磨刀超過10年…友達今年下半年量產MicroLED智慧手錶
友達近幾年都有展出MicroLED展品,從起初僅有簡單一台顯示器的概念展示,到今年已經能以透明顯示器、智慧手錶、智慧座艙等實際應用,規劃出整個完整展區。走到這步,連友達董事長暨集團策略長彭双浪也格外有感觸,「友達2012年就投入研發,但老實說2015年以前談這個(MicroLED),大家還不太聽得懂,不過2016年後,突然變成無論產、官、學、研界研究都越來越多,話題也越來越熱。」

友達1.39吋MicroLED智慧手錶面板即將於今年下半年量產。 (來源:蔡銘仁攝影)
友達各MicroLED展品中,以今年下半年即將量產的1.39吋MicroLED智慧手錶面板最受矚目;該產品最高亮度達3,000nits,畫素密度(Pixel Density)326ppi。在車用部分,友達的智慧座艙解決方案,搭載13.5吋隱藏式MicroLED顯示器;去年發表用於智慧觀光渡輪上的透明AM MicroLED面板,本次則展出60吋的透明窗屏顯示器;另外,包括108吋拼接的大型顯示器、MicroLED筆電面板等,也都在展會中亮相。
友達技術長廖唯倫透露目前規劃,今年先從手錶切入,明年開始預計陸續推出包括電視、大型公共顯示器(PID)等產品,另外還有透明顯示器,車用市場則因驗證時間較長,估計量產時程最快要到2025年後,初步鎖定較高端的市場。

群創展出AM MicroLED系列展品。 (來源:蔡銘仁攝影)
群創也不遑多讓,首次發表獨家「色轉換MicroLED無縫自由拼接顯示模組」,其色轉換MicroLED無縫拼接技術,可實現P0.6mm極微小像素間距。群創技術開發總處總處長楊秋蓮表示,其展出的無邊框MicroLED顯示器,可無限拼接成家用50吋或更大尺寸的電視;在穿戴裝置的應用,OLED戶外亮度不夠、LCD色澤不夠好,MicroLED就能發揮其優勢。
「面板雙虎」友達和群創之外,富采、錼創等身處MicroLED產業鏈中的廠商,亦在Touch Taiwan期間大秀技術含量。富采展出6吋Chip on Wafer(COW)及8吋GaN on Silicon等強調「高均勻性」的解決方案,並提出COC及PAM等解決方案,降低客戶進入Micro LED顯示領域的難度與門檻。
富采集團旗下的隆達電子與元豐新科技,皆於其展區展示獨家研發專利i-PixelTM系列產品,包含採用半導體封裝製程技術打造MicroLED封裝體,晶粒搭配Thin Film技術封裝成超薄的厚度(<150 µm),可大幅降低大角度色差,能提升顯示效率並降低耗能。此外,i-Pixel +TM為全球首創將MicroLED晶粒與主動式驅動整合於0303封裝中,解決被動式驅動頻閃問題,提高顯示屏效能。
錼創則是規畫三大解決方案體驗區,展出包括超大型拼接MicroLED顯示器、AR應用情境的MicroLED顯示器、小型穿戴與各種銘的MicroLED顯示器等應用。其中,0.49吋、以模組方式呈現的微型MicroLED AR眼鏡模組,畫素密度達4,536ppi、亮度超過15萬nits,在展場吸引相當多的關注。
錼創董事長李允立表示,AR近兩年變化相當大,現在要求三大重點,包括外型、輕量化、以及高亮度,「半年來詢問度非常高」,從客戶端反饋看來可能是做為手機的延伸,不過要在僅0.1吋的顯示器中放進幾百萬顆LED,線寬要比100nm更小,這不是面板能做,而是要跟半導體廠合作,目前針對這部分正在跟相關廠商配合。
錼創在MicroLED晶片生產上,目前為領先廠商,也吸引友達、三星、富采、光寶科技等廠商投資。做為早期投入者的角度觀察現況,李允立認為,參與競賽的廠商越來越多,台灣沒有參與OLED,「從台灣的角度來看更是非做不可」,MicroLED的出現,對沒參與OLED或受制OLED的廠商都是機會。
產業鏈攜手並進 MicroLED邁向成功之鑰

友達MicroLED展區今年特別秀出MicroLED產業鏈夥伴及MicroLED顯示器相關製造流程。 (來源:蔡銘仁攝影)
特別的是,友達MicroLED展區的一面大牆上,別出心裁的展示MicroLED面板的製作流程,並列出富采投控、錼創科技等友達集團的產業鏈夥伴。這象徵著友達MicroLED技術能有現在的突破,是產業鏈攜手並進的成果,柯富仁也強調,友達在展會中展現把MicroLED推到量產的決心跟計畫,不只把這個技術做到量產,還會完整串聯MicroLED產業鏈。
MicroLED的產業鏈,除了面板產業,還跨足LED、半導體等,這些產業早已在台灣發展多年,柯富仁直指這是台灣競爭最大的強項,「面板廠具備高畫質、高階產品研發技術能量,非常好的客戶基礎,各行業市占率也都很好,第二是台灣產業包括LED、設備等,過去幾年都有非常好的聚落效應,MicroLED正好需要這樣的聚落效應。」
為有效集結產業能量,TDUA與台灣顯示器暨應用產業協會、台灣顯示器材料與元件產業協會、台灣電子設備協會等四大協會與十多家業者,共同成立了Micro LED菁英陣隊。未來將從面板、材料到設備全面加速創新技術落地,推動整體產業鏈在台量產投資,打造台灣成為全球Micro LED產業重要基地,搶占2030年全球產值高達新台幣6,000億元商機。
柯富仁期許,MicroLED能銜接LCD、OLED等平面顯示器後的更多可能性,突破過往顯示技術在溫度、超高亮度、動態對比等無法充分滿足的需求,MicroLED無機半導體性發光,結合面板多年累積大面積精緻化高精細的實力,可以作為非常好的技術,未來有更多技術整合可能性,更可以實現5G、人工智慧物聯網(AIoT)顯示無所不在的環境,讓顯示技術更能進到不同領域。
隆達電子董事長蘇峯正也說,台灣LED上游產業環境非常好,台灣面板廠結合LED技術,現在非常大力往MicroLED方向轉型,LED也經過大廠磨練,「這樣的結合在其他地方找不到」,結合也會創造最佳機會,無論應用在汽車、電視、戶外看板或高級智慧手錶等領域,台灣可以提供客戶最佳的MicroLED解決方案。
MicroLED方興未艾 台設備業難得一遇契機
無論半導體、面板等產業,台灣產業向來在生產設備部分,大多數得仰賴國際大廠支援,如今MicroLED逐漸萌芽,讓設備廠看見「設備國產化」的潛力。台灣電子設備協會、漢民科技副總林士青直言,目前台灣面板和LED期待MicroLED,這是以面板為規格、以LED為原料的新產業,「是我們在台灣設備幾十年難得一遇的機會,因為領導廠商都在台灣,我們有機會領先國際訂定MicroLED製造的規格。」
柯富仁也指出,MicroLED相關設備來說,從磊晶、微型化、巨量移轉等,很多都是台灣既有產業已經在發展且可以延續延伸的,換言之,台灣投入MicroLED,不一定要靠所謂國際大廠支持,可以更有效結合台灣設備產業,「設備是跨LED、跨半導體封裝等產業,對台灣的相關產業的拉動不是只有國外大廠,而是台灣跨產業的結合。」
憶起過往,林士青坦言設備確實追得很辛苦,「2000到2009年過程中,台廠跟夏普、三星在競爭,但很多世代開展都是他們先訂出來,先訂規格後設備配合發展,台灣要做已經落後一兩個世代,這是我們說落後一兩世代的基礎。」反觀現在MicroLED國產化,他表示「走得還不錯」,很多業者都在設備開發有成效,未來有機會發揚光大。
不過,林士青認為面板應先做規格標準化,涉及層面包括晶粒大小、巨量移轉的方式等,讓設備業搭配有所依循。他舉過去面板級封裝(PLP)為例,沒有發展起來原因之一是成本過高,箇中原因就是標準化不足,各家廠商用的尺寸不同,設備很難跟進,成本就降不下來,也就難有市場,希望顯示器總會或產業在MicroLED的發展上,能在面板規格、LED規格上給設備業者標準化的規劃。
加速降低成本 彭双浪:期盼像摩爾定律每兩年降一半
如同所有新技術,成本是當前MicroLED最大的挑戰,以同應用、同尺寸的面板相比,成本與傳統LCD仍有個位數的倍數差距。不過,彭双浪言明這也就是進入量產的目的,量初期雖不大,但重要的是讓生態鏈動起來,大家一起練兵,藉此快速讓成本下降,讓應用開枝散葉,基礎打得夠穩固,後面成長性就會非常大,「我們希望MicroLED成本下降速度跟摩爾定律一樣,每兩年降一半。」
彭双浪的想法,獲得李允立、蘇峯正等業界人士的認同。至於具體該如何降低成本,柯富仁點出幾個面向,包括磊晶效率提升、微型化、巨量移轉效率提升,或是運用人工智慧(AI)做檢測修補等,這些友達都有投入。
李允立表示,目前MicroLED正以每年40~50%的速度下降,與摩爾定律類似,以錼創來說,去年相較2021年成本下降50%,今年預計也會一樣下降50%。他透露,現階段除了努力縮小晶片尺寸,同時要確保維持一樣的性能。
富采集團旗下晶元光電董事長范進雍則從三個面向切入,首先是供應鏈間的介面成本,要調整LED符合需求,使成本得以下降;再者為晶圓使用率,現在仍有改善空間,若要讓MicroLED更簡單好用,可以把LED從現有圓形排成四方形,讓單位面積磊晶的晶粒更多,同時均勻性也要變得更好,這部分的最大挑戰不只是縮小,而是縮小後發光效率跟縮小前不能落差太大;另,修復率也要下降。
蘇峯正也指出,MicroLED成本要下降,確實需要多面向的努力,包括巨量移轉、晶圓使用率提升、雷射修復、驅動迴路精進等,尤其巨量移轉,速度不斷在往上提升,目前聽到有1秒移轉1萬顆,或許半年後變成10萬顆;修復的部分,現在是逐一修復,下一代也朝大量修復邁進。他認為,MicroLED成本高,代表將來動能大,甜蜜點一到量就會上來,以過去經驗滲透率到10~20%,價格就有機會下來。
儘管MicroLED還在早期階段,不過對於成本下降,業界多保持樂觀態度。柯富仁援引過往經驗認為,五年左右價格都會非常有競爭力,量產是產業鏈進入完整的階段,開始創造規模後,很多設計效率上的問題都很快會被改善,好比OLED花20多年嘗試,量產後五年手機上就看到很多,MicroLED現在啟動,以LCD跟OLED經驗來看,五年就可能有機會進入到大家能接受的點。
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