在2018年消費電子展（Consumer Electronics Show， CES）展會中，已出現MicroLED電視顯示器的實體展示，為目前當紅的OLED顯示器帶來不小的威脅。 然而，MicroLED若要正式量產還有重重技術難關必須突破。 在那之前，晶粒尺寸較小的MiniLED顯示器將成為率先上市的產品，該顯示技術也將應用于LCD的背光之中，為LCD屏幕增添性能。

近年來，由于有機發光二極管（OLED）具備高色彩對比與顯色度，儼然已成為液晶屏幕（Liquid Crystal Display， LCD）的首要競爭對手。 聲勢后來居上的MicroLED顯示技術，同樣有擁有自發光的顯示優勢，有望成為次世代的主流顯示技術。 盡管目前巨量轉移（Mass Transfer）與壞點修補等關鍵技術依然未達量產水平，然而在2018年的CES，已能見到國際大廠的MicroLED顯示器實體展示。

在MicroLED顯示器真正量產上市之前，也已有廠商積極將該技術應用于LCD背光，并以主動式（Active Matrix， AM）架構為LCD面板帶來接近OLED的高對比度、高顯色性能表現。 該應用更是在MicroLED顯示器量產之前，相關供應廠商的產能出海口。

韓廠大舉投資MicroLED顯示器

在2018年CES中，三星電子（Samsung Electronics）展示了146英吋拼接型以自發光（Self-Emitting）為特色的MicroLED電視「The Wall」，成為展會中的一大亮點（圖1）。

圖1 在2018年CES中，三星電子展示了146英寸拼接型MicroLED電視「The Wall」，成為展會中的一大亮點。 圖片來源：Samsung

三星電子視覺顯示事業部總裁Jonghee Han表示，The Wall為全球首款拼接式MicroLED電視，透過該技術能使MicroLED顯示技術轉換成任何尺寸，并提供優秀的亮度、色域表現。

無邊框的拼接式設計，讓The Wall在未來進入消費市場時，能夠讓消費者決定電視尺寸。 也能夠滿足各種不同的應用環境，為不同的展示空間拼接出最符合需求的顯示器尺寸。

另一方面，三星的LED背光模塊供貨商Lumens，也在2018年的CES展會中展出0.57英吋的抬頭顯示器（Head Up Display， HUD）以及超過100英吋的大型廣告牌（Signage）。 據悉，該抬頭顯示器所使用的是8微米（μm）大小的晶粒，該大型廣告牌則是以300μm×100μm的晶粒組成。

事實上，以目前業界的標準而言，晶粒尺寸必須要在100微米以下才能被稱之為MicroLED顯示器。 然而由于轉移數量與良率要再突破皆有其技術挑戰，因此廠商將對晶粒尺寸的要求放寬至150微米，搶先讓MiniLED顯示器問世。 盡管如此，Lumens所展示的大型廣告牌每個月依然只能有20~30片的產量。

MiniLED背光提高對比度

自2016年索尼（Sony）展出大尺寸MicroLED顯示屏幕之后，在2018年的CES上可以看到韓廠對于MicroLED顯示技術的投入。 盡管Micro-LED前景看好，然而產能與價格若要達到消費電子市場的嚴格要求，恐怕還需要一些時間。 在MicroLED/MiniLED顯示技術真正進入消費市場之前，將該光電技術用于LCD的背光應用，變成為MicroLED顯示器成真之前的過度產品之一。

盡管面對OLED顯示器自發光、高對比度度的特性來勢洶洶，然而由于該技術壽命短、屏幕烙印、不耐濕熱環境以及其產能問題，短時間內技術成熟且價格便宜的LCD顯示器依然將為市場大宗。

聚積科技微發光二極管事業部經理黃炳凱分享（圖2），目前LCD背光技術以測光式LED為大宗，配合導光板（Light Guide Plate）使線光源打成面光源。 在將MiniLED導入LCD背光之后，直下式的背光技術使得區域控制（Local Dimming）范圍與粒子都能比以往更小，調光區更加細致精準，能進一步提升LCD屏幕的高動態范圍成像（High Dynamic Range， HDR ）的表現。

圖2 聚積科技微發光二極管事業部經理黃炳凱分享，在將MiniLED導入LCD背光之后，直下式的背光技術使得區域控制（Local Dimming）范圍與粒子都能比以往更小。

被動式架構添效能

目前，業界已有許多廠商表示正在發展MiniLED背光技術。 在2018年CES展會中，群創便展示了全球第一個AM MiniLED背光的車用面板。

對此，群創光電執行副總暨技術開發中心負責人丁景隆表示，該產品在技術上的最特點在于其主動式架構，意指采用TFT所形成的主動式矩陣電路來驅動MiniLED，如此才可以真正發揮其性能優勢，同時具有合理的成本。

近來LCD業界為了進一步提升畫質，尤其是針對常被OLED陣營攻擊的對比表現上，開始廣為采用Local Dimming背光源技術以達成HDR功能，以大幅改進對比值到與OLED相同等級。 而為了做出Local Dimming背光源，采直下式背光是最合理的架構，但其厚度和LED彼此排列的間距需成正比，所以為了達成產品的超薄要求，必須大幅縮小LED間距，也就是必須大幅增加LED顆數至數百顆甚至數千顆。

然而，除了前述超薄HDR直下式背光以外，若要在畫面銳利度上真正與OLED分庭抗禮，必須做到頂級的HDR才行，也就是Local Dimming背光源的調光分區數（Local Dimming Zones） 必須要數百區甚至數千區才足夠，也就是在MiniLED的基本概念上還要加上「以每顆LED作為一分區」的大膽想法。 但是若以傳統的LED背光源驅動電路架構，這樣的想法會因組件使用過多，而犧牲成本及輕薄設計。 有鑒于此，群創提出使用主動式矩陣TFT電路來驅動的AM MiniLED架構，以解決上述課題。

AM miniLED可以做到精準的電流調控，亮態畫面可以拉高到平常的數倍亮度，而暗態畫面則趨近于零亮度。 在對比可高達1，000，000:1的情況下，讓用戶可以更清晰、明亮的獲得訊息，同時兼顧在陽光下可視性以及夜晚閱讀的舒適性。 此外，為了提供客戶更多的設計自由度，群創更以AM ＭiniLED搭配軟性基板（Flexible Substrate），作為異型/曲面LCD所需背光源的解決方案。

綜上所述，群創發表的AM MiniLED on Flex最新技術，本著畫質（HDR Peaking、對比、色彩飽和度）、能耗以及外觀設計（異型/曲面）上的優異表現，成為在Micro LED顯示器問世之前與OLED競爭的中期戰略角色。

高亮度滿足車用需求

由于OLED顯示器在車載應用上，無法符合耐高溫等嚴苛的可靠度要求，OLED采用的發光材料，有著先天上的壽命問題。 群創表示，今后將全力發展軟性基板的AM ＭiniLED背光源，來搭配異型/曲面LCD，以滿足車用客戶的設計需求。

群創AM miniLED在車載應用上，既可達到OLED相同等級的對比度，又可在畫面銳利度跟OLED分庭抗禮，且不會有OLED在車載應用上無法符合耐高溫等可靠度、壽命及烙印等問題。 此外，藉由精準的電流調控，亮態亮度可以拉高數倍。

群創表示，將以車載市場做為AM ＭiniLED商品化應用的重要目標，今后更將進一步發展軟性基板的AM ＭiniLED背光源，以搭配異型/曲面LCD，以滿足車用客戶在設計和外觀上的需求。

AM MicroLED顯示器為終極目標

由于被動式（Passive Matrix， PM）驅動架構較為簡單且成熟，因此目前仍然為市場大宗。 然而由于AM架構亮度較高、無屏幕閃爍問題、可以使LED恒亮等各項優勢，AM MicroLED顯示器為業界的終極目標。

黃炳凱表示，即便AM驅動架構相對于PM驅動架構而言有眾多優勢，然而AM驅動架構的電流控制相對困難，若要提高精準度，電路的復雜性與成本也將隨之提高。 以目前能達到的精準度而言，用以LCD背光的LED驅動已足夠，然而若要應用于MicroLED顯示器則必須達到更高的技術要求。

另一方面，即使AM驅動架構能使用于玻璃基板、軟性基板之上，未來在電視屏幕、手機等各尺寸應用上都能有發揮空間，也能做到可撓式面板。 但是在大型廣告牌中所使用的印刷電路板（Printed Circuit Board， PCB），目前依然必須采用PM驅動架構。 黃炳凱表示，目前聚積科技主力業務便是積極開發LED的PM架構矩陣驅動IC，并且看好使用PCB板的大型MicroLED顯示器將首先落實，期待率先實現大型MicroLED顯示器量產。