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PlayNitride（錼創科技）的Micro LED Display

本來只是“狼來了”的故事，但這回，狼真的來了。

2016年的關鍵字除了“OLED”、“QLED”，還有另一個同屬二極體陣營的“Micro LED”，Micro LED在2012年出道后沉寂了四年，往后的故事在過去一年媒體的大力渲染下，早已是顯示圈耳熟能詳的故事，Micro LED再次破石而出，已挾著不同以往的王者風范，仿佛隨時準備一逐顯示技術的主戰場。而2016年拔出寶劍的亞瑟王，并不是Sony、亦不是臺灣的產業聯盟，而是、還是那位消費電子的傳奇巨人－－－蘋果。

Micro LED聚焦后，立刻引來正負兩極的聲浪，有過度樂觀的造夢者，有堅決否定的質疑者，光譜的兩端，可能來自技術競爭的不同立場、可能位處供應鏈不同的環節，更重要的，是「言論的極值」能帶來曝光率與點閱率，而產業、媒體、金融市場永遠都需要題材，Micro LED與消費電子的鏈接提供了一張全新的大畫布，讓各家之言，都能於畫布上盡情揮灑，留下巨大的想像空間。

Micro LED需要的材料是既有的，但制造的系統與標準是全新的，從前段的磊晶均勻性、芯片選擇、電極設計，中段的轉移方法、Bonding、檢測、修復，到后段的光學、驅動、補償至組裝，每一段都是全新的標準，不只對設備、材料與集成者來說是巨大的挑戰，彼此間的規格設計更是環環相扣、牽一發而動全身。在Micro LED的世界里，一段關鍵制程的微小調整，都可能牽動上下游的設計變更，這使參與者的溝通成本大幅提升，也衍生了嚴重的認知不對稱，這些因素都延長了技術推動的磨合期。

而且，獨家技術總希望用最少的嘴巴，換來最多的耳朵。

前延技術本身就有保密的需求，除了合作廠商之間的NDA外，許多先行者都認為自己掌握了關鍵技術，也認為自己解決了核心的問題，又希望在保密的前提下展現競爭力，吸引上下游積極的戰略合作、潛在客戶的青睞、持續的資金注入與媒體的關注，才能讓一切該有的資源到位，進而推動營業目標實現。

媒體一直都需要訊息的揭露當材料，而對廠商來說，“揭露程度”伴隨的“媒體效益”與“競爭優勢”之間是種Trade－off，“不說（實）話”、“拐個彎說”、“讓別人去說”就成了變通后的合理策略，畢竟在商業本質里，純粹的資訊分享都是被動的，主動的皆可稱之為「公關策略」。

那么，如何從變調的、極化的訊息碎片中，找到淺顯而客觀的視野？讓我們試著跳過繁瑣的技術、商業競合，只以“時間”、“尺寸”兩個維度，將Micro LED的未來發展，極簡成四個主旋律（以平面顯示為出發點，不全然適用于投影）：

Micro LED發展的主旋律

1、小尺寸：從成本問題到殺手級應用的需求

小尺寸顯示器的應用場景，是屬于近距離的操作與觀賞，PPI自然比中大尺寸顯示器高出許多，這也意味著像素空間縮小，Micro LED的尺寸必須做的更小，單位面積的transfer量也會更高。這在制造的觀點上，有利于「轉移效率」與「晶圓利用率」，但不利于轉移與Bonding的良率，越小的LED芯片，對位的可容忍偏差就越小，對制造環境的Particle控制、后段測試，以及亮度、灰階控制的難度也都更高。

Micro LED囿於藍寶石基板的長晶尺寸，要減少跨晶圓的生產變量，初期必須鎖定6寸以下的應用，即使手機也在限制式內，但晶圓的利用率太差、像素太多、PPI太高，若直接鎖定手機為第一支產品，將導致量產門檻過高，大幅增加資金與時間成本，這也是iPhone沒辦法直接跳過OLED，采用Micro LED的根本原因。

尺寸更小、像素最少、PPI也更低，又具備市場成長能量的智慧手表手環，就成了Micro LED進入消費電子的最佳敲門磚，如果做單色產品，Wafer bonding還可以快速的回應需求，但礙于完全無法彰顯次世代顯示技術的優勢，只適合於實驗室做初期prototype；而要做全彩，就要面臨大批量轉移微小芯片的種種問題，而且要轉移R、G、B三色芯片，等于在一個單位的工作面積里，須完成精密的三次轉移，彼此之間還不能碰撞與干擾。

如果Color Conversion可行，量子點也許是最接近的答案，且采用色彩轉換的方法，讓Wafer Bonding再次重回制造的選項，某種意義上可能直接跳過巨量轉移的問題！當然，前提是把所有問題都丟給了「壽命」與「像素化」都備受挑戰的量子點。

考慮到現在的轉移良率，以及后段懸而未決的瑣碎問題，小尺寸Micro LED產品很難在兩年內實現量產（至少今年不可能），尤其Micro LED身為挑戰技術，并不是做出一模一樣的產品就能得到市場青睞，解決芯片太小的衍生問題，只是為了達到量產成本的及格線，真正的決勝點，是Micro LED利用其獨特的「低像素面積佔比」，結合「巨量微轉移工藝」，碰撞出殺手級的附加價值，做到真正一鳴驚人的初登場。

第一支消費電子的產品問世，將是Micro LED最關鍵的里程碑。

所以對眾所矚目的Micro LED Device來說，不只制造良率要到位，功能設計也要到位才行，這意味著等待時間要更長了（想想iphone 8延期的原因），這期間勢必經歷更多的質疑、市場關注的熱度消退，以及媒體反覆轉貼了無新意的重復話題。

2、大尺寸：從商用顯示屏到家用消費電子市場

Sony以CLEDIS揭開帷幕后，顯示屏顯然將成Micro LED兩年內最高曝光度的產品，大尺寸的特色與小尺寸相反，像素空間大（從數百μm到mm），所以無須執著於芯片尺寸的微縮，尺寸可介于傳統封裝LED與Micro LED之間，也因此誕生了一些新興的名詞如「Mini LED」、「Mini Chip」，就為了在傳統LED（typ：3mm以上）與Micro LED（typ：50μm以下）兩個極端間，再區隔出中間產品。

其實說穿了，Micro led顯示屏本質就是小間距顯示屏（fine－pitch LED display），或說是小間距顯示屏的概念延伸，借由芯片的縮小、封裝的去化與轉移工法的革新，商用顯示屏成了Micro LED與小間距概念的橋梁，雖然沒辦法完美的展現Micro LED的優勢，但利于建立早期的出海口。

大尺寸顯示器對Micro LED來說有個障礙，就是過大的工作尺寸導致「累積良率太低」，以及「轉移抓取的不效率」，想像從6寸以下，die與die緊密相連（scribe line可能只有2～3μm）的wafer，分批搬運到60寸以上，pitch間隔很大（數百μm）的TFT玻璃，「選擇性轉移」的能力變成不浪費材料的必要門檻，這使轉移模塊單位面積的轉移效率很差，要完成搬運的產出尺寸又很大，要想追上面板廠的產出需求，自然有很多待克服的制造問題，顯示屏因為采用拼接的方法，直接跳過了能否量產的第一道關卡，第二道關卡則可以靠時間堆出來，先進入市場刷存在感、增加曝光度，并不失為理想的策略。

然而想把Micro LED導入TV、NB、Monitor、車用顯示器等應用，目前有兩種概念分歧的技術路線：（1）最大幅度相容於面板產業制程，可保證大部分（約七成）的設備投資可以被繼承，但必須讓轉移效率滿足前后段的產出速度（thoroughput），使用multi－head轉移模塊，多行程同步進行高精度轉移的機臺是必要的；又或者（2）直接改變游戲規則，把商業顯示屏的拼接概念移植到玻璃平面顯示，如此一來，具備尺寸應用彈性的模式也許能徹底改變顯示產業的格局，也得以繞過大尺寸轉移設備開發的高門檻，但同樣得面臨新模式諸多的未知變量與轉換成本。

從“YES or NO”走到“How and When”。

閱讀完上述的架構與格局后，再去思考Micro LED的潛力與挑戰，可能會有不一樣的視野與想法。不比當年Micro LED概念的初登場（2012年Sony的Crystal Display），今日的Micro LED，在多年蹲馬步、百家爭鳴的技術發展下，早已默默地從「0或1」的可行性問題，變成「克服量產成本與良率」的時間點問題。

至於長遠的產品路線、發展順序，與OLED、LCD的競爭格局，就是另外一個值得深入探討的專題了，也許在各種誰取代誰的極端假設中，我們可以思考更多技術與應用出口組合的可能性，Wearable的發展空間還很大（AR與VR亦屬于穿戴廣義的一環），而Pico projector、車用HUD的特殊市場，乃至於尚未打開的透明顯示應用，都可能是Micro LED下一步，或下下一步的風景。

那么，Micro LED是否還有很長的路要走？或者我們可以換個說法：Micro LED還有很長的路可以走！