Διαβάστε για την επόμενη γενιά της τεχνολογίας mainstream οθονών - Micro-LED
Στη σημερινή εποχή, η τεχνολογία οθονών έχει γίνει ένας βασικός τρόπος ανταλλαγής πληροφοριών, καλύπτοντας έξυπνα τηλέφωνα, συσκευές εικονικής πραγματικότητας/επαυξημένης πραγματικότητας (VR/AR), φορητά προϊόντα, οθόνες αυτοκινήτου, tablet/υπολογιστές και προβολή με λέιζερ.
Μικρο LEDΗ τεχνολογία είναι γνωστή ως η «επόμενη γενιά mainstream τεχνολογίας οθόνης», η ανάπτυξη και η εκβιομηχάνισή της επιταχύνονται και οι ευκαιρίες της αγοράς αυξάνονται.
Διάταξη κορυφαίων εγχώριων επιχειρήσεων
Η Tianma Microelectronics επενδύει στην τεχνολογία Micro-LED από το 2017, εστιάζοντας σε υψηλό PPI, υψηλή φωτεινότητα και υψηλή... οθόνες διαφάνειαςΗ εταιρεία έχει λανσάρει μια σειρά από κορυφαία προϊόντα Micro-LED στον κλάδο.
Το 2022, η Tianma επένδυσε στην κατασκευή μιας πλήρους γραμμής παραγωγής Micro-LED, από τη μαζική μεταφορά στη μονάδα οθόνης, χρησιμοποιώντας τη διαδικασία λέιζερ και προσαρμοσμένο εξοπλισμό, σε περίπτωση που δεν υπάρχει έτοιμη τεχνολογία στον κόσμο, για να επιτευχθεί πλήρως αυτοματοποιημένη παραγωγή. Η γραμμή έθεσε με επιτυχία την πρώτη της παραγωγή στις 26 Ιουνίου 2024, κατά την οποία αναπτύχθηκαν περισσότεροι από 30 εξοπλισμοί και υλικά παραγωγής σε συνεργασία με εταιρείες εφοδιαστικής αλυσίδας.
Στις 31 Ιανουαρίου, η BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Μικρο-οδηγημένο Το έργο δοκιμών κατασκευής και συσκευασίας πλακιδίων έχει ολοκληρωθεί, καλύπτει μια έκταση περίπου 217 στρεμμάτων, μια επένδυση περίπου 2 δισεκατομμυρίων γιουάν, θα λανσάρει το πρώτο προϊόν τον Σεπτέμβριο του 2024, με προγραμματισμένη μαζική παραγωγή τον Δεκέμβριο του τρέχοντος έτους, με μελλοντική ετήσια παραγωγή 58.800 τεμαχίων.Μικρο LEDγκοφρέτες.
Σύμφωνα με στοιχεία, το μέγεθος της αγοράς των τσιπ Micro LED το 2023 είναι περίπου 32 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και αναμένεται ότι το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς Micro LED το 2025 θα ξεπεράσει τα 3,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ έως το 2025 και αναμένεται να ξεπεράσει περαιτέρω το όριο των 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ το 2027.
Micro-LED - η επόμενη γενιά της mainstream τεχνολογίας οθονών
Το Micro-LED, επίσης γνωστό ως mLED ή μLED, είναι μια συσκευή που αποτελείται από μονάδες ηλεκτροφωταύγειας σε κλίμακα μικρών. Μέσω της τεχνολογίας μεταφοράς μάζας, αυτές οι μονάδες μπορούν να μεταφερθούν σε ένα σκληρό ή εύκαμπτο υπόστρωμα και στη συνέχεια να συσκευαστούν με προστατευτικά στρώματα και ηλεκτρόδια.
Αρχή οθόνης Micro-LED
Ο πυρήνας της τεχνολογίας MicroLED έγκειται στη δομή των pixel της, όπου κάθε pixel αποτελείται από υποpixel με κόκκινο, πράσινο και μπλε πρωτεύον χρώμα. Κάθε υποpixel μπορεί να ελέγχεται ανεξάρτητα για την ακριβή ρύθμιση της φωτεινότητας, του χρώματος και της αντίθεσης της οθόνης. Στο σύστημα οθόνης MicroLED, το φως που εκπέμπεται από κάθε LED επεξεργάζεται από έναν φακό και έναν καθρέφτη και τελικά σχηματίζει pixel στην οθόνη, τα οποία ρυθμίζονται από ένα φίλτρο χρώματος για να εμφανίσουν την επιθυμητή απόδοση χρώματος. Το πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι η ικανότητά της να παρέχει εξαιρετικά υψηλή φωτεινότητα, αντίθεση και ακρίβεια χρώματος.
Επιπλέον, το Micro LEDΗ συστοιχία συνδέεται με τους θετικούς και αρνητικούς πόλους κάθε Micro LED μέσω κάθετα διατεταγμένων θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων πλέγματος. Αυτή η σύνδεση επιτρέπει στο Micro LED να ανάβει με σάρωση ενεργοποιώντας τις γραμμές ηλεκτροδίων σε μια συγκεκριμένη ακολουθία, επιτυγχάνοντας έτσι την εμφάνιση εικόνας.
Διαδικασία Micro-LED
Το Micro-LED είναι μια δομή LED που υποβάλλεται σε επεξεργασία με λεπτή μεμβράνη, σμίκρυνση και διάταξη, και το μέγεθός του είναι περίπου 1-100μm. Αυτή η τεχνική περιλαμβάνει τη μεταφορά micro-led σε παρτίδες σε πλακέτες κυκλωμάτων, οι οποίες μπορεί να είναι σκληρές ή μαλακές, διαφανείς ή αδιαφανείς. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται μια φυσική διαδικασία εναπόθεσης για την προσθήκη ενός προστατευτικού στρώματος και ενός άνω ηλεκτροδίου και, τέλος, το άνω υπόστρωμα συσκευάζεται για να σχηματίσει μια οθόνη Micro-LED.
Οι οθόνες Micro-LED διαφέρουν θεμελιωδώς από τις παραδοσιακές οθόνες LED όσον αφορά τους κόκκους, τη συσκευασία, τη διαδικασία ενσωμάτωσης, το backplane και την κίνηση.
Η διαδικασία κατασκευής των μικρο-LED περιλαμβάνει κυρίως:
Πρώτον, ο κρύσταλλος LED είναι λεπτής μεμβράνης, μικρογράφησης και διάταξης μέσω της τεχνολογίας μικροκατασκευής
Προς το παρόν, η διαδικασία σμίκρυνσης ημιαγωγών και τσιπ πλησιάζει τα όριά της, αλλά η διαδικασία Micro-LED έχει ακόμα πολλά περιθώρια ανάπτυξης. Χρησιμοποιούνται τρεις κύριες μέθοδοι: συγκόλληση σε επίπεδο τσιπ, επιταξιακή συγκόλληση σε επίπεδο και μεταφορά φιλμ.
Συγκόλληση τσιπ (συγκόλληση σε επίπεδο τσιπ)
Η συγκόλληση σε επίπεδο τσιπ περιλαμβάνει τον διαχωρισμό του LED σε τσιπ Micro LED κλίμακας μικρών και τη σύνδεσή τους στην πλακέτα οθόνης χρησιμοποιώντας τεχνολογία SMT ή COB. Αυτή η μέθοδος μπορεί να προσαρμόσει την απόσταση μεταφοράς, αλλά δεν μπορεί να μεταφερθεί σε παρτίδες.
Η SMT χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της ηλεκτρονικής συναρμολόγησης, με την τοποθέτηση εξαρτημάτων τσιπ σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) ή άλλες επιφάνειες υποστρώματος, χρησιμοποιώντας μεθόδους συγκόλλησης με επαναφορά ροής ή με εμβάπτιση, όπως η συναρμολόγηση με συγκόλληση. Τα βήματα περιλαμβάνουν επιθεώρηση υλικού, επικόλληση με κόσκινο, έμπλαστρο, στέγνωμα, συγκόλληση με επαναφορά ροής, καθαρισμό, σύνδεση, συγκόλληση με κυματοειδή ροή, επανακαθαρισμό, επιθεώρηση και επισκευή.
Η COB είναι μια τεχνολογία οθόνης μικρού βήματος που ενσωματώνει απευθείας πλακέτες LED στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) και τις συνδυάζει σε μονάδες CELL. Σε σύγκριση με την τεχνολογία SMD, η τεχνολογία συσκευασίας COB έχει τα μοναδικά της πλεονεκτήματα.
Συγκόλληση πλακιδίων (επιταξιακή συγκόλληση)
Η επιταξιακή συγκόλληση σε επίπεδο μικρομέτρου είναι μια μέθοδος για τον άμεσο σχηματισμό λεπτής μεμβράνης επιταξιακής δομής Micro-LED σε επίπεδο μικρομέτρου σε στρώμα λεπτής μεμβράνης LED επιταξιακής τεχνολογίας με επαγωγικά συζευγμένη χάραξη ιόντων πλάσματος (ICP). Η σταθερή απόσταση αυτής της δομής είναι η απαιτούμενη απόσταση μεταξύ των pixel της οθόνης.
Στη συνέχεια, η πλακέτα LED που περιέχει το επιταξιακό στρώμα και το υπόστρωμα συνδέεται απευθείας στην πλακέτα κυκλώματος κίνησης και το υπόστρωμα απογυμνώνεται χρησιμοποιώντας έναν φυσικό ή χημικό μηχανισμό, αφήνοντας μόνο μια δομή επιταξιακής μεμβράνης Micro-LED 4 έως 5μm για να σχηματίσει ένα εικονοστοιχείο οθόνης στην πλακέτα κυκλώματος κίνησης. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι μπορεί να πραγματοποιηθεί μεταφορά παρτίδας, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι το διάστημα μεταφοράς δεν μπορεί να ρυθμιστεί.
Μεταφορά λεπτής μεμβράνης Μεταφορά λεπτής μεμβράνης
Το υπόστρωμα LED αφαιρείται με φυσικά ή χημικά μέσα, χρησιμοποιώντας ένα προσωρινό υπόστρωμα για να συγκρατήσει το στρώμα μεμβράνης Micro-LED. Στη συνέχεια, η δομή των μικρονίων σχηματίζεται με επαγωγικά συζευγμένη χάραξη πλάσματος. Μια άλλη μέθοδος είναι η χάραξη πρώτα και στη συνέχεια η αποκόλληση του υποστρώματος LED. Ανάλογα με την απαίτηση της απόστασης μεταξύ των σημείων προβολής του κυκλώματος οδήγησης, η μεμβράνη Micro-LED μετακινείται στην πλακέτα οδηγού σε παρτίδες με το εργαλείο επιλεκτικής μεταφοράς για να ολοκληρωθεί η συναρμολόγηση του σημείου προβολής. Αυτή η διαδικασία είναι χαμηλού κόστους, δεν περιορίζεται από το μέγεθος της πλακέτας προβολής και μπορεί να μεταφερθεί σε μεγάλη κλίμακα.
Δεύτερον, μαζική μεταφορά σε πλακέτα κυκλώματος - τεχνολογία μαζικής μεταφοράς
Το κλειδί για την τεχνολογία Micro-LED είναι η πυκνή ενσωμάτωση πολύ μικρών φωτιστικών στο τσιπ, η οποία απαιτεί μια ειδική διαδικασία - τεχνολογία μεγάλης μικρομεταφοράς (που ονομάζεται επίσης μεγάλη μεταφορά).
Η τεχνική περιλαμβάνει την ακριβή συγκόλληση εκατοντάδων έως χιλιάδων πρωτευόντων κόκκων LED σε μια μικρή πλακέτα κυκλώματος TFT, η οποία απαιτεί εξαιρετικά υψηλό ποσοστό αστοχίας. Παρόλο που υπάρχουν διαφορετικές τεχνολογίες που προσπαθούν να επιτύχουν αυτόν τον στόχο, η μεταφορά μάζας εξακολουθεί να είναι μια τεχνολογία που πρέπει να παραχθεί μαζικά.
Οι τεχνικές μεταφοράς μάζας εμπίπτουν σε τέσσερις κατηγορίες: αρπαγή ακριβείας, αυτοσυναρμολόγηση, επιλεκτική απελευθέρωση και μεταφορά.
Ενόψει της αυξανόμενης ζήτησης της αγοράς για οθόνες υψηλής χρωματικής απόδοσης και υψηλής ανάλυσης, ο χρωματισμός Micro-LED έχει γίνει αντικείμενο έρευνας. Προς το παρόν, οι κύριες μέθοδοι εφαρμογής περιλαμβάνουνΜέθοδος τριών χρωμάτων LED RGB, μέθοδος μέσου εκπομπής φωτός UV/μπλε LED και μέθοδος σύνθεσης οπτικών φακών.
Καθώς η αγορά AR/VR συνεχίζει να αναπτύσσεται, υπάρχει αυξανόμενη ζήτηση για πάνελ υψηλής απόδοσης που οι παραδοσιακές οθόνες LCD και OLED δεν μπορούν πλέον να καλύψουν. Η αγορά έχει επείγουσα ανάγκη από νέες τεχνολογίες οθονών για τη βελτίωση της απόδοσης και την επίτευξη των μελλοντικών προτύπων ανάπτυξης. Η τεχνολογία Micro-LED ως αναδυόμενη λύση, τα χαρακτηριστικά της την καθιστούν ισχυρό υποψήφιο για την κάλυψη αυτών των αναγκών.
