Lea sobre la próxima generación de tecnología de pantalla convencional: Micro-LED
En la era actual, la tecnología de visualización se ha convertido en una forma clave de intercambio de información, abarcando teléfonos inteligentes, dispositivos VR/AR, productos portátiles, pantallas de automóviles, tabletas/computadoras y proyección láser.
Micro LEDLa tecnología se conoce como la "tecnología de visualización convencional de próxima generación", su desarrollo e industrialización se están acelerando y las oportunidades de mercado están aumentando.
Disposición de las empresas líderes nacionales
Tianma Microelectronics ha estado invirtiendo en tecnología Micro-LED desde 2017, centrándose en alto PPI, alto brillo y alta pantallas de transparenciaLa empresa ha lanzado una serie de productos Micro-LED líderes en la industria.
En 2022, Tianma invirtió en la construcción de una línea de producción integral de micro-LED, desde la transferencia masiva hasta el módulo de visualización, utilizando el proceso láser y equipos personalizados, en ausencia de tecnología disponible a nivel mundial, para lograr una producción totalmente automatizada. La línea inició con éxito su primera producción el 26 de junio de 2024, durante la cual se desarrollaron más de 30 equipos y materiales de producción en colaboración con empresas de la cadena de suministro.
El 31 de enero, BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Micro LED El proyecto de base de prueba de fabricación y empaquetado de obleas está finalizado, el proyecto cubre un área de aproximadamente 217 acres, una inversión de aproximadamente 2 mil millones de yuanes, encenderá el primer producto en septiembre de 2024, se planea producir en masa en diciembre de este año, el futuro alcanzará una producción anual de 58,800Micro LEDobleas.
Según los datos, el tamaño del mercado de chips Micro LED en 2023 es de aproximadamente 32 millones de dólares estadounidenses, y se espera que el tamaño del mercado global de Micro LED en 2025 supere los 3.500 millones de dólares estadounidenses para 2025, y se espera que supere aún más la marca de los 10 mil millones de dólares estadounidenses en 2027.
Micro-LED: la próxima generación de tecnología de pantalla convencional
El micro-LED, también conocido como mLED o μLED, es un dispositivo compuesto por unidades de electroluminiscencia a escala micrométrica. Mediante tecnología de transferencia de masa, estas unidades pueden transferirse a un sustrato duro o flexible y luego encapsularse con capas protectoras y electrodos.
Principio de la pantalla micro-LED
La esencia de la tecnología MicroLED reside en su estructura de píxeles: cada píxel está compuesto por subpíxeles de colores primarios: rojo, verde y azul. Cada subpíxel se puede controlar de forma independiente para ajustar con precisión el brillo, el color y el contraste de la pantalla. En el sistema de pantalla MicroLED, la luz emitida por cada LED se procesa mediante una lente y un espejo, formando píxeles en la pantalla y ajustándose mediante un filtro de color para obtener el rendimiento de color deseado. La ventaja de esta tecnología es su capacidad para proporcionar un brillo, un contraste y una precisión de color extremadamente altos.
Además, el Micro CONDUJOLa matriz está conectada a los polos positivo y negativo de cada micro LED mediante electrodos de rejilla, ambos positivos y negativos, dispuestos verticalmente en cruz. Esta conexión permite iluminar el micro LED mediante escaneo, activando las líneas de electrodos en una secuencia específica, lo que permite visualizar la imagen.
Proceso de micro-LED
El micro-LED es una estructura LED procesada mediante película delgada, miniaturización y matriz, con un tamaño aproximado de 1 a 100 μm. Esta técnica consiste en transferir micro-LED en lotes a placas de circuito impreso, que pueden ser duras o blandas, transparentes u opacas. A continuación, se utiliza un proceso de deposición física para añadir una capa protectora y un electrodo superior, y finalmente, el sustrato superior se empaqueta para formar una pantalla micro-LED.
Las pantallas micro-LED son fundamentalmente diferentes de las pantallas LED tradicionales en términos de grano, paquete, proceso de integración, placa base y controlador.
El proceso de fabricación de micro-LED incluye principalmente:
En primer lugar, el cristal LED es de película delgada, miniaturizado y ordenado mediante tecnología de proceso de microfabricación.
Actualmente, la miniaturización de semiconductores y chips está llegando a su límite, pero el proceso Micro-LED aún tiene un amplio margen de crecimiento. Se utilizan tres métodos principales: soldadura a nivel de chip, soldadura a nivel epitaxial y transferencia de película.
Unión de chips (Unión a nivel de chip)
La soldadura a nivel de chip consiste en dividir el LED en microchips LED de escala micrométrica y unirlos a la placa de visualización mediante tecnología SMT o COB. Este método permite ajustar el espaciado de transferencia, pero no permite la transferencia por lotes.
La tecnología SMT se utiliza ampliamente en el campo del ensamblaje electrónico, mediante el montaje de componentes de chip en PCB u otras superficies de sustrato, mediante métodos de soldadura por reflujo o por inmersión, como el ensamblaje por soldadura. Los pasos incluyen la inspección del material, la aplicación de pasta de pantalla, el parcheo, el secado, la soldadura por reflujo, la limpieza, la conexión, la soldadura por ola, la relimpieza, la inspección y la reparación.
COB es una tecnología de pantalla de paso pequeño que encapsula directamente obleas LED en la PCB y las combina en unidades CELL. Comparada con la tecnología SMD, la tecnología de encapsulado COB ofrece ventajas únicas.
Unión de obleas (soldadura epitaxial)
La soldadura a nivel epitaxial es un método para formar directamente una estructura de película delgada epitaxial micro-LED a nivel micrométrico sobre una capa de película delgada epitaxial LED mediante tecnología de grabado iónico con plasma acoplado inductivamente (ICP). El espaciado fijo de esta estructura es el espaciado requerido entre los píxeles de la pantalla.
A continuación, la oblea LED que contiene la capa epitaxial y el sustrato se conecta directamente a la placa de circuito impreso. El sustrato se decapa mediante un mecanismo físico o químico, dejando solo una estructura de película epitaxial de micro-LED de 4 a 5 μm para formar un píxel de visualización en la placa de circuito impreso. La ventaja de este método es que permite la transferencia por lotes, pero la desventaja es que no se puede ajustar el intervalo de transferencia.
Transferencia de película delgada Transferencia de película delgada
El sustrato del LED se retira por medios físicos o químicos, utilizando un sustrato temporal para sujetar la capa de película Micro-LED. Posteriormente, se forma la estructura micrométrica mediante grabado con plasma acoplado inductivamente. Otro método consiste en grabar primero y luego despegar el sustrato del LED. Según la distancia entre los puntos de visualización del circuito de control, la película Micro-LED se traslada a la placa controladora en lotes mediante la herramienta de transferencia selectiva para completar el ensamblaje de los puntos de visualización. Este proceso es económico, no está limitado por el tamaño de la placa y puede transferirse a gran escala.
En segundo lugar, transferencia por lotes a la placa de circuito: tecnología de transferencia masiva
La clave de la tecnología Micro-LED es la densa integración de luminarias muy pequeñas en el chip, lo que requiere un proceso especial: la tecnología de microtransferencia de gran tamaño (también llamada gran transferencia).
La técnica consiste en soldar con precisión cientos o miles de granos LED primarios en una pequeña placa de circuito TFT, lo que requiere una tasa de fallos extremadamente alta. Si bien existen diferentes tecnologías que buscan lograr este objetivo, la transferencia de masa aún es una tecnología que aún no se ha producido en masa.
Las técnicas de transferencia de masa se dividen en cuatro categorías: agarre de precisión, autoensamblaje, liberación selectiva y transferencia.
Ante la creciente demanda del mercado de pantallas de alta resolución y color, la coloración Micro-LED se ha convertido en un foco de investigación. Actualmente, los principales métodos de implementación incluyenMétodo de LED de tres colores RGB, método de medio emisor de luz LED UV/azul y método de síntesis de lentes ópticas.
A medida que el mercado de RA/RV continúa creciendo, existe una creciente demanda de paneles de alto rendimiento que las pantallas LCD y OLED tradicionales ya no pueden satisfacer. El mercado necesita urgentemente nuevas tecnologías de visualización para mejorar el rendimiento y cumplir con los estándares de desarrollo futuros. La tecnología micro-LED, como solución emergente, por sus características, la convierte en una sólida candidata para satisfacer estas necesidades.
