Mini LED與Micro LED最新定義及技術剖析

Mini LED以及Micro LED等新興顯示技術，為低迷已久的LED產業帶來新的曙光。隨著各家廠商這兩三年來猛下苦功磨練技術，并積極結盟上下游產業推動生態圈發展，Mini LED及Micro LED的技術成果開始一一展現。現在市場上已可見到搭載Mini LED背光技術的顯示產品，Micro LED的示范技術也持續突破演進。

科技業的指標性品牌蘋果今年傳出在臺灣地區加碼投資Micro LED研發的消息，同時也不斷有消息指出，蘋果將在2020、2021年間推出使用Mini LED技術的iPad、MacBook產品。各界于是看好在大廠帶動下，會吸引更多品牌引進Mini LED顯示技術，帶動需求步步高升。

而在Mini LED及Micro LED顯示技術不斷演進，LED芯片的尺寸愈來愈精細的情況下，集邦咨詢LED研究中心（LEDinside）針對當前的業界規格，提出最新的Mini LED及Micro LED定義標準，以及目前兩者的技術進展跟難題。

Micro LED與Mini LED起源及定義

Micro LED顯示技術將傳統的LED設計結構微小化到微米（micron/μm）等級，移除藍寶石襯底，并將這些微小的芯片陣列化，成為可以單一驅動控制的顯示像素，實現高亮度、低能耗、高分辨率及高飽和度的顯示效果。

Micro LED技術原型來自于Sony在2012年發布的Crystal LED Display，在55吋的顯示器上采用了622萬顆Micro LED打造出高分辨率的顯示像素。

然而，當時的制作方式是以單顆LED嵌入方式制造，耗時費力，也凸顯出Micro LED的關鍵制造難題。

因此，LED廠商晶電則提出了Mini LED的概念，同樣將尺寸縮小，但保留藍寶石基板，因此仍可采用現有的設備制作，生產難度及成本皆比Micro LED低，更能盡快進入商用市場。

過去LEDinside將100微米（micron/μm）作為Micro LED及Mini LED的尺寸分界，定義芯片尺寸在100微米以上的為Mini LED，小于100微米的則是Micro LED。然而，由于近來相關技術持續進展，廠商已經能夠制造出尺寸小于100微米但仍帶有藍寶石襯底的Mini LED產品。因此，LEDinside重新將Micro LED的尺寸界定為75微米以下，且不帶藍寶石襯底。

Micro LED及Mini LED技術特色及當前技術挑戰

盡管一開始有人認為Mini LED是顯示技術朝向Micro LED演進的過度階段，但隨著Mini LED逐漸成熟，也開始走出自己的市場定位，目前主要應用在多區背光顯示器以及大型RGB小間距顯示器。

在背光應用方面，Mini LED背光顯示能夠以全矩陣式的方式進行分區調光，如低分辨率的黑白畫面，強化顯示畫面的高對比度以及高分辨率，達到HDR效果。同時Mini LED的芯片尺寸又持續下修，能增加控光區域，讓畫面更加細致。

另一個Mini LED應用主力則是RGB小間距顯示器，以小尺寸封裝Mini LED打造出顯示像素間距低于P1.0mm的大尺寸顯示屏幕，有機會創造新的顯示屏主流規格。

而無論是分區背光顯示技術還是RGB小間距顯示器，使用到的Mini LED芯片數量相較于傳統應用增加數萬倍，對于芯片的檢測分選以及后續打件轉移的要求于是大幅提升，傳統取放技術Pick & Place雖然能沿用，但良率跟速度不及新設備。今年大幅擴廠的晶電則是以后段制程為重心，采購大量轉移打件設備，還有分選檢測的機臺，目的是加速Mini LED放量。

而持續研發中的Micro LED顯示技術則可能開創出全新的應用領域，移除藍寶石基板且更微縮的Micro LED，不僅更薄、更輕，還有機會整合在不同材料上。目前備受關注的顯示應用包括AR/VR設備、車用屏幕、高分辨率穿戴產品等。

為了進一步實現夢幻的Micro LED顯示產品，現階段廠商的目標放在持續優化技術并降低生產成本。由于Micro LED芯片尺寸更加微縮，發光效率需要再強化，超小尺寸也很難通過既有設備處理，因此無論是在LED制造、轉移、檢測等方面，都有賴上下游廠商結盟配合。若是能與半導體材料以及設備廠商一同拓展，則有機會事半功倍。