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LED顯示屏未來化技術瓶頸的強勢突破

發布時間：2017-11-06 14:50:24

摘要：　　當蘋果發表了采用OLED顯示技術作為顯示面板的AppleWatch時，著實地讓蘋果迷的眼睛為之一亮，并且贊嘆OLED顯示屏的色彩高度飽和力，特別是最新的AppleWatch所采用的面板尺寸比前一代更大，更是吸引了無數蘋果迷的目光。最

　　當蘋果發表了采用OLED顯示技術作為顯示面板的AppleWatch時，著實地讓蘋果迷的眼睛為之一亮，并且贊嘆OLED顯示屏的色彩高度飽和力，特別是最新的AppleWatch所采用的面板尺寸比前一代更大，更是吸引了無數蘋果迷的目光。最新的訊息是，蘋果將把新一代產品的顯示技術投向LED顯示屏，讓已經掀起一片研發熱的顯示屏業界，無不再卯足全力，希望能在商品化量產的地位上居于領先的地位。

　　AppleWatch將采用OLED，LED顯示屏所采用LED尺寸為微米等級，具有畫素的獨立控制、獨立發光控制、高輝度、低耗電、超高分辨率和高色彩度等特點，并且如果結合奈米布線的話，更可以讓微米等級的超小型LED達到可彎曲軟性顯示屏的特色。由于OLED顯示具有與OLED相近的高度色彩飽和度，采用自發光的原理，耗電量僅需液晶面板的不到十分之一電力等等的優勢特點，再加上，蘋果與SONY均發表希望在2018年采用OLED顯示面板作為便攜式產品的顯示屏后，OLED顯示技術變成了業界最熱門的技術話題之一，也因此讓蘋果在2014年收購了以研發OLED顯示技術。

　　此外，如同BMW的新世代開發一樣，在3系列中大膽地采用一些突破性的設計觀念，隨后5系列也隨之導入。AppleWatch也是率先采用OLED做為顯示熒幕，接下來今年所發表的新一代iPhoneX和iPhone8就接續采用。而新一代的AppleWatch預計將LED顯示屏做為熒幕，因此業界的眾也就開始大膽預測是否未來的iPhone會如同OLED一樣，跟隨AppleWatch采用LED顯示屏做為熒幕。對于眾所注目的LED顯示屏何時能商品化，無論是顯示產業界、還是智能型手機業界、大型電視業界、OLED顯示業界等等都無不抱著期待與關心，并且也都在OLED顯示技術不斷地推進下，各自在特定的領域全力投入地進行中。

　　150μm的OLED將在2018年現身？目前LED顯示屏進入實際量產的最大瓶頸，在如何將數量龐大的微米尺寸LED芯片轉移到電路基板（Backplane）上，也就是業界口中常說的巨量轉移（MassTransfer）。雖然OLED顯示技術吸引著全球各大顯示業者、半導體業者與LED業者積極加入，但是對于上述LED顯示屏的量產瓶頸-巨量轉移，也都加緊開出獨特的技術，來提升小時產能（UPH;unitperhour在每小時時間中能夠生產的單位數量）、巨量轉移的良率以及最佳與適用的LED芯片尺寸，希望能夠領先群雄邁入量產的階段，拔得市場的頭籌。

　　將LED芯片的尺寸定義在100μm以下，不過目前，業界對于開發LED的主流尺寸還是在150μm，巨量轉移技術的開發也都是以150μm為目標來進行，因此相信市場上所出現第一代LED顯示屏以及投影機模塊的LED尺寸將會落在150μm。此后伴隨著市場接受度提升以及產能規模的擴大，才會有機會期待相關的競爭業者進一步的投入，并且開發出100μm或者尺寸比100μm更小的LED以及巨量轉移技術。

　　但是，對于深圳LED顯示屏的制造量產技術來說，巨量轉移技術只不過是4大主要量產制程關鍵技術之一而已，其他還有非常多的困難需要去一一的克服。目前對于巨量轉移技術來說，如何達到低投資高產效需要視幾個方面來觀察，包括了設備精度的提升、降低轉移時的不良率、縮短生產時間、高可靠的檢測方式與設備、不良品的在處理利用、降低量產成本以及更聰明的量產方法等，這7個主要領域的進展速度。技術瓶頸逐一突破，并非只有巨量轉移的技術是最難度的，就像能夠達到RGB三原色OLED中的紅光部分以及在微米等級里如何提升LED的亮度，困難度也非常高，這相對考驗著LED磊晶業者的技術能力。

　　此外，甚至于包括LED芯片的供應商、半導體業者，以及顯示屏整體的供應鏈也都要加入以及配合開發出能讓OLED顯示屏進入真正量產所需要的各種生產設備、量產材料、檢測標準以及制造技術。但是由于各業者之間仍舊有著相當大的差異性與能力不同，因此更需要拋除各自的偏見，在各自擅場的領域提升技術層次，并且全心通力合作，來跨越技術性的阻礙，當然這也是需要投入相當程度的資金、人力與時間。

　　例如，在材料方面，2017年4月全球最大藍寶石晶圓供應商俄羅斯大廠也針對未來OLED所需，發表了UltraClean等級的藍寶石磊晶晶圓，Monocrystal利用最新進的潔凈技術，將藍寶石晶圓表面1μm以下的污染物清除到20~50個左右。UltraClean等級的藍寶石晶圓，在進行圖形化藍寶石晶圓基板制程（PSS;PatternedSapphireSubstrate）時，就不須進行前段洗凈的作業工程，這樣的結果下可以讓PSS業者的良率提升到95%~99%，進而減少耗損以及降低成本。這對于正在起步開發OLED的LED芯片制程業者來說，無異是相當大的助力。

　　更進一步的來看，目前能夠實現LED電子顯示屏大量生產的決定點，如果以工業制程6個標準差（6σ）來看的話，LEDinside認為巨量轉移制程的良率須達到4個標準差等級（4σ），才有機會商品化。但這樣的程度下，檢測成本以及缺陷修復的成本仍然相當高，因此，期待要做出成熟的商品化LED顯示屏產品，并達到具有市場競爭力的量產成本的話，相信OLED顯示屏的巨量轉移良率至少要達到5個標準差（5σ）以上。

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