Loe järgmise põlvkonna peavoolu ekraanitehnoloogiast – Micro-LED
Praeguses ajastul on ekraanitehnoloogiast saanud peamine teabevahetusviis, hõlmates nutitelefone, VR/AR-seadmeid, kantavaid tooteid, autoekraane, tahvelarvuteid/arvuteid ja laserprojektsiooni.
Mikro-LEDtehnoloogiat tuntakse kui "järgmise põlvkonna peavoolu kuvaritehnoloogiat", selle areng ja industrialiseerimine kiirenevad ning turuvõimalused suurenevad.
Kodumaiste juhtivate ettevõtete paigutus
Tianma Microelectronics on investeerinud mikro-LED-tehnoloogiasse alates 2017. aastast, keskendudes kõrgele PPI-le, suurele heledusele ja suurele... läbipaistvuse kuvaridEttevõte on turule toonud hulga tööstusharu juhtivaid mikro-LED-tooteid.
2022. aastal investeeris Tianma täisprotsessi hõlmava mikro-LED-tootmisliini ehitusse alates massiivsest ülekandest kuni ekraanimoodulini, kasutades laserprotsessi ja kohandatud seadmeid, et saavutada täisautomaatne tootmine, kuna maailmas puudub standardne tehnoloogia. Liin käivitas oma esimese tootmise edukalt 26. juunil 2024, mille käigus töötati koostöös tarneahela ettevõtetega välja enam kui 30 tootmisseadet ja -materjali.
31. jaanuaril BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Mikro-LED Vahvlite tootmise ja pakendamise katsebaasi projekt on piiratud, projekt hõlmab umbes 217 aakri suurust ala, investeering on umbes 2 miljardit jüaani, esimene toode tuuakse turule 2024. aasta septembris, masstootmine on plaanis selle aasta detsembris, tulevikus saavutatakse aastane toodang 58 800.Mikro-LEDvahvlid.
Andmete kohaselt on mikro-LED-kiipide turu suurus 2023. aastal umbes 32 miljonit USA dollarit ning eeldatakse, et ülemaailmne mikro-LED-i turu suurus 2025. aastal ületab 3,5 miljardit USA dollarit ja 2027. aastal peaks see ületama 10 miljardi USA dollari piiri.
Micro-LED – järgmise põlvkonna peavoolu ekraanitehnoloogia
Micro-LED, tuntud ka kui mLED või μLED, on seade, mis koosneb mikronisuuruses elektroluminestsentsüksustest. Massiülekande tehnoloogia abil saab need üksused kanda kõvale või painduvale aluspinnale ja seejärel pakendada kaitsekihtide ja elektroodidega.
Mikro-LED-ekraani põhimõte
MicroLED-tehnoloogia tuum peitub pikslistruktuuris – iga piksel koosneb punastest, rohelistest ja sinistest põhivärvi alampikslitest. Iga alampikslit saab eraldi juhtida, et täpselt reguleerida ekraani heledust, värvi ja kontrastsust. MicroLED-ekraanisüsteemis töötleb iga LED-i kiirgavat valgust lääts ja peegel ning lõpuks moodustab see ekraanil pikslid, mida seejärel reguleerib värvifilter soovitud värviedastuse saavutamiseks. Selle tehnoloogia eeliseks on võime pakkuda äärmiselt suurt heledust, kontrasti ja värvitäpsust.
Lisaks, mikro LEDMassiiv on ühendatud iga mikro-LED-i positiivse ja negatiivse poolusega vertikaalselt risti asetsevate positiivsete ja negatiivsete võreelektroodide abil. See ühendus võimaldab mikro-LED-i süttida skaneerimise teel, aktiveerides elektroodijooni kindlas järjestuses, saavutades seeläbi pildi kuvamise.
Mikro-LED-protsess
Mikro-LED on LED-struktuur, mida töödeldakse õhukese kile, miniaturiseerimise ja massiivi abil ning mille suurus on umbes 1–100 μm. See tehnika hõlmab mikro-LED-ide partiidena ülekandmist trükkplaatidele, mis võivad olla kõvad või pehmed, läbipaistvad või läbipaistmatud. Seejärel kasutatakse füüsikalise sadestamise protsessi kaitsekihi ja ülemise elektroodi lisamiseks ning lõpuks pakendatakse ülemine aluspind mikro-LED-ekraaniks.
Mikro-LED-ekraanid erinevad traditsioonilistest LED-ekraanidest põhimõtteliselt teralisuse, pakendi, integreerimisprotsessi, põhiplaadi ja ajami poolest.
Mikro-LED-ide tootmisprotsess hõlmab peamiselt järgmist:
Esiteks on LED-kristall õhukese kilega valmistatud, miniaturiseeritud ja massiivne mikrotootmisprotsessi tehnoloogia abil.
Praegu läheneb pooljuhtide ja kiipide miniaturiseerimise protsess oma piirile, kuid mikro-LED-protsessil on veel palju arenguruumi. Kasutusel on kolm peamist meetodit: kiibi tasemel keevitamine, epitaksiaalne tasemel keevitamine ja kileülekanne.
Kiibiliimimine (kiibi tasemel liimimine)
Kiibi tasemel keevitamine hõlmab LED-i jagamist mikronisuuruses mikro-LED-kiipideks ja nende ühendamist ekraaniplaadiga SMT- või COB-tehnoloogia abil. Selle meetodi abil saab ülekandevahesid reguleerida, kuid seda ei saa partiidena üle kanda.
SMT-d kasutatakse laialdaselt elektroonika montaaži valdkonnas, kiibikomponentide kinnitamiseks trükkplaadile või muudele aluspindadele, kasutades reflow-keevitust või kastmiskeevitust, näiteks keevitusmontaaži. Etapid hõlmavad materjali kontrolli, sõelumispastat, paikamist, kuivatamist, reflow-jootmist, puhastamist, ühendamist, lainejootmist, uuesti puhastamist, kontrolli ja parandamist.
COB on väikese sammuga ekraanitehnoloogia, mis kapseldab LED-plaadid otse trükkplaadile ja ühendab need CELL-üksusteks. Võrreldes SMD-tehnoloogiaga on COB-pakenditehnoloogial omad ainulaadsed eelised.
Vahvlite ühendamine (epitaksiaalne keevitamine)
Epitaksiaalne tasanduskeevitus on meetod, mille abil moodustatakse mikromeetritasemel mikro-LED-epitaksiaalne õhuke kilestruktuur otse LED-i epitaksiaalsele õhukesele kilekihile induktiivselt sidestatud plasmaioonsöövituse (ICP) tehnoloogia abil. Selle struktuuri fikseeritud vahekaugus on ekraanipikslite nõutav vahekaugus.
Seejärel ühendatakse epitaksiaalkihti ja substraati sisaldav LED-plaat otse ajami trükkplaadiga ning substraat eemaldatakse füüsikalise või keemilise mehhanismi abil, jättes ajami trükkplaadile ainult 4–5 μm mikro-LED-epitaksiaalkile struktuuri, mis moodustab ekraanipiksli. Selle meetodi eeliseks on partiiülekande teostamine, kuid puuduseks on see, et ülekandeintervalli ei saa reguleerida.
Õhukese kile ülekanne Õhukese kile ülekanne
LED-aluspind eemaldatakse füüsikaliste või keemiliste vahenditega, kasutades ajutist aluspinda, mis hoiab mikro-LED-kile kihti. Seejärel moodustatakse mikronstruktuur induktiivse plasma söövitamise teel. Teine meetod on esmalt söövitamine ja seejärel LED-aluspinna eemaldamine. Vastavalt ajami vooluahela kuvamispunktide vahekauguse nõuetele liigutatakse mikro-LED-kile partiidena juhtplaadile selektiivse ülekandetööriista abil, et kuvamispunktide kokkupanek lõpule viia. See protsess on odav, ei ole piiratud kuvamisplaadi suurusega ja seda saab suures mahus üle kanda.
Teiseks, partiiülekanne trükkplaadile - massiivne ülekandetehnoloogia
Micro-LED-tehnoloogia võti peitub väga väikeste valgustite tihedas integreerimises kiibile, mis nõuab spetsiaalset protsessi – suure mikroülekande (nimetatakse ka suureks ülekandeks) tehnoloogiat.
See meetod hõlmab sadade kuni tuhandete primaarsete LED-terade täpset jootmist väikesele TFT-trükkplaadile, mis nõuab äärmiselt suurt rikkemäära. Kuigi selle eesmärgi saavutamiseks on olemas erinevaid tehnoloogiaid, on massiülekanne siiski masstootmise tehnoloogia.
Massiülekande tehnikad jagunevad nelja kategooriasse: täppishaaramine, isekomplekteerumine, valikuline vabastamine ja ülekanne.
Suure värvi- ja eraldusvõimega ekraanide turunõudluse kasvu valguses on mikro-LED-värvimine muutunud uurimisfookuseks. Praegu on peamised rakendusmeetodid järgmised:RGB kolmevärvilise LED-meetod, UV/sinise LED-valgust kiirgava keskkonna meetod ja optilise läätse sünteesimeetod.
Kuna AR/VR turg kasvab jätkuvalt, on kasvav nõudlus suure jõudlusega paneelide järele, mida traditsioonilised LCD- ja OLED-ekraanid enam ei suuda rahuldada. Turg vajab kiiresti uusi ekraanitehnoloogiaid, et parandada jõudlust ja vastata tulevastele arengustandarditele. Micro-LED-tehnoloogia kui tekkiv lahendus ja selle omadused muudavad selle tugevaks konkurendiks nende vajaduste rahuldamisel.
