工研院研发出的高精密数组之微型Micro LED全彩微型显示模块，在2022年荣获工研院一年一度的产业化贡献奖金牌，更勇夺有全球“研发界奥斯卡奖”之称的美国R&D100 Awards，在这殊荣背后，是工研院团队花好几年时间耕耘、累计专利所获得的成果，而团队背后的最关键人物──工研院电子与光电系统研究所组长方彦翔，同时也是集成上中下游产业的幕后推手。
“我从大学就对LED很有兴趣，不懂一个小晶粒为何能发出比传统灯泡还要亮的光”，方彦翔从台大材料博士班毕业后，便进入工研院“练功”，等打好基础后再到业界工作，想不到越学越有心得，在练功过程中获得乐趣和成就感。他透露，其实在工研院第二年就拿到台积电的职缺，但发现比起研发同一种技术，他更喜欢尝试不同事物、学习跨领域知识，而在工研院有机会接触不同业务，更符合他的职业生涯规划，也意外打开他的多元化经营。
方彦翔笑称，到了工研院才知道，研发单位并非单纯研发角色，更像是业界所俗称的业务单位（Business Unit，简称BU），组长则是领导角色，必须兼顾研发、财务与业务这三种角色。在拜访厂商的过程，让他了解到“出海口真的很重要”，产业链上中下游若要买单，必须有终端应用与出海口，研发必须先确保出海口的产品蓝图（Roadmap）需求，所以必须先跟出海口厂商谈，才能确保工研院的研发方向与产业需求一致。
方彦翔与团队合照。（Source：工研院）
跟聚积、錼创和欣兴合作开发显示屏幕，是最印象深刻的合作
在Micro LED领域深耕10年，回首这10年经历，方彦翔表示至今印象深刻的合作，就是跟聚积、錼创和欣兴合作开发的显示屏幕，“因为我们真的把LED放到PCB板上，整个电路真的做出显示屏幕，而且拿到2020年的全球消费性电子展展出！”他说，这个产品横跨半导体和设备，设备、材料都从日本来，这期间他不断飞去日本跟厂商谈，而PCB里面的走线设计是欣兴负责，也来回修改好几次，到最后产品秀到CES时他深刻体会到“原来我们真的可以做成产品，这真的是最令人振奋的事”。
有了这一个上游到下游，海内外，半导体、LED、面板的集成经验，也让方彦翔深信一定要做到终端产品，不管与友达、錼创合作的车载应用，还是AR/MR都是如此。
工研院Micro LED研发量能集中在AR/MR技术
而现在，工研院在Micro LED领域，有一半研发能量在AR/MR技术。方彦翔认为，未来手机可能被AR/MR取代，同时走出户外使用，AR/MR设备除了省电、高亮度外，必须以Micro LED作为传感器，解决分离式传感组件造成的设备庞大；另一方面，次世代的光学系统设计，可克服现有显示器亮度被吃掉的问题。对此，工研院布局许多专利在AR /MR技术，打算开发直接作为AR /MR显示器的眼镜镜片，内有Micro LED传感、Micro LED或激光显示及新的光学架构，以三大方向作为主要施力点。
（Source：工研院）
方彦翔解释，由于目前AR/MR穿戴设备含有许多分离式传感器，对眼睛造成负担，所以缩小化Micro LED、如何让它作为传感器使用并与显示器集成，是发展关键。目前工研院在微小化LED部分，已经可以做到4 μm以下；而显示器很大，Micro LED只占显示器不到10 %，剩下至少90%都是空的，这些多的空间就可以放置传感器。
此外，当眼睛看东西经过镜片时，会吃掉大部分LED亮度，所以AR/MR穿戴设备的光效率是一大问题。微软HoloLens采用Waveguide波导技术，会吃掉光的90 %以上效率，造成显示效果差，所以工研院打算将波导架构转成下时代技术“超颖光学”（Metalens）架构，将目前不到10 %效率提升至20%、30%，甚至是40%、50%。
誓言夺回下时代面板的话语权
工研院这次产品获得R&D100 Awards，对团队和他来说都是一大成就。方彦翔表示，作为研发，最重要是看到自己的东西走向产品，所以一定要做到终端产品，除了帮助业界，还能知道自己的设计真的会落实在大家眼前，“其实研发失败无所谓，因为研发不可能没有失败，若没有失败就不叫研发，而我更在意的是团队的共识。”
（Source：工研院）
大学时对LED情有独钟，但博士班毕业后台湾LED产业惨遭红海吞噬，方彦翔认为LED产业势必要升级，Micro LED横跨LED、面板、IC芯片、材料、设备、先进封装，放眼全世界只有台湾同时拥有这些领域与聚落，而且都是强项，“这是面板以前从没有的话语权，我们必须掌握Micro LED，重新夺回下时代面板的话语权，现在只有台湾才有机会做出来。”
（首图来源：科技新报）