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儘管全球廠商持續投入資源合力研發 Micro LED，但這個次世代的顯示技術仍面臨許多技術障礙與設備限制，導致生產成本始終難以降低，因此Micro LED在商業化的路上仍是走走停停。
然而為什麼 Micro LED 顯示器生產上如此窒礙難行？在生產過程中面臨哪些困難，延宕了商業化時程？跟傳統 LED 相比，Micro LED 的需求更為繁縟複雜，因為 Micro LED 芯片大小僅 LED 芯片的1%，小於100 微米。
而這種極小零件不只開創了次世代科技，也帶來許多新挑戰。我們以下將分析 Micro LED 顯示器的生產過程，並指出不同步驟所面臨的瓶頸。
Micro LED 與 LED 同樣都以磊晶硅晶圓為基礎，然而 Micro LED 磊晶的需求遠比傳統 LED 來得嚴苛。由於 Micro LED 芯片大小不超過 100 微米，磊晶的波長一致性更是至關重要，晶圓若有不平整，便可能帶來芯片缺陷，增加後續製成開銷。不過當前現有的晶圓生產設備多為生產傳統 LED 晶圓而制，幾乎無法滿足 Micro LED 晶圓製作的要求。
再者，磊晶晶圓上的芯片製程也相當關鍵，因為它可能影響到後續的晶圓結合與轉移等製程。為了滿足不同轉移方法上的需求，芯片廠商可能必須與轉移技術廠密切合作，才能提升總體良率與效率。
若要將 LED 芯片轉為顯示器，Micro LED 芯片必須先從藍寶石基板移除，轉移在另一個暫存基板上，再由此視功能與目的需求移到不同的背板上。由於芯片極小、數量龐大，轉移過程也就倍加困難，如果使用傳統的取放過程來轉移上百萬顆 LED，勢必極為耗時又加重生產成本。為加速轉移過程，目前已有多家廠商研發各種轉移技術處。除此之外，要將Micro LED芯片放到在目標基板上並準確排列，也是一項困難的挑戰。
在生產過程中持續檢測 Micro LED 芯片功能是否正常，以確保芯片效率並提高整體良率，也是製程中的重要步驟。若檢測到芯片瑕疵，則必須採用對應的維修技術，精準對症下藥。芯片微小化則又加深了這些程序的困難度。為了解決這些問題，各家設備廠商正致力研發更有效及精準的與解決方案。
除了上述提到的挑戰之外，背板材質、全綵解決方案與驅動 IC 設計也是 Micro LED 顯示器生產上遇到的瓶頸。而為解決這些技術障礙，業界廠商正積極在供應鏈中進行垂直整合，並締結策略聯盟，以充分利用專業並採取更為全面的途徑。
有惠於這些合作關係，許多技術上的突破於 2019 年相繼問世，帶 Micro LED 顯示器一步一步走向實際應用。然而，在Micro LED正式邁向商業化之前，仍有待更創新的技術發展來解決生產製程中的難題，以求降低生產成本跟加速量產速度。
source：Ledinside
圖片聲明：封面圖片來自LEDinside。