Lue lisää seuraavan sukupolven valtavirran näyttöteknologiasta - Micro-LED
Nykyaikana näyttöteknologiasta on tullut keskeinen tiedonvaihdon tapa, ja se kattaa älypuhelimet, VR/AR-laitteet, puettavat tuotteet, autojen näytöt, tabletit/tietokoneet ja laserprojektorit.
Mikro-LEDteknologia tunnetaan "seuraavan sukupolven valtavirran näyttöteknologiana", sen kehitys ja teollistuminen kiihtyvät ja markkinamahdollisuudet kasvavat.
Kotimaisten johtavien yritysten asettelu
Tianma Microelectronics on investoinut Micro-LED-teknologiaan vuodesta 2017 lähtien keskittyen korkeaan PPI:hin, korkeaan kirkkauteen ja korkeaan... läpinäkyvyysnäytötYhtiö on lanseerannut useita alan johtavia mikro-LED-tuotteita.
Vuonna 2022 Tianma investoi täyden prosessin kattavan mikro-LED-tuotantolinjan rakentamiseen massiivisesta siirrosta näyttömoduuliin. Linjassa käytettiin laserprosessia ja räätälöityjä laitteita, sillä maailmassa ei ollut vastaavaa valmista teknologiaa. Tavoitteena oli saavuttaa täysin automaattinen tuotanto. Linja käynnisti ensimmäisen tuotantonsa onnistuneesti 26. kesäkuuta 2024, ja tuolloin kehitettiin yli 30 tuotantolaitetta ja -materiaalia yhteistyössä toimitusketjun yritysten kanssa.
BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Mikro-LED Kiekkojen valmistus- ja pakkaustestausprojekti on päättynyt, projekti kattaa noin 217 hehtaarin alueen, investointi on noin 2 miljardia yuania, ja ensimmäinen tuote lanseerataan syyskuussa 2024. Massatuotannon on tarkoitus alkaa tämän vuoden joulukuussa. Tulevaisuudessa vuosituotanto on 58 800 kappaletta.Mikro-LEDkiekot.
Tietojen mukaan mikro-LED-sirujen markkinakoko vuonna 2023 on noin 32 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria, ja maailmanlaajuisten mikro-LED-markkinoiden koon odotetaan ylittävän 3,5 miljardia Yhdysvaltain dollaria vuonna 2025 ja ylittävän edelleen 10 miljardin Yhdysvaltain dollarin rajan vuonna 2027.
Micro-LED – seuraavan sukupolven valtavirran näyttötekniikka
Micro-LED, joka tunnetaan myös nimellä mLED tai μLED, on laite, joka koostuu mikronikokoisista elektroluminesenssiyksiköistä. Massansiirtotekniikan avulla nämä yksiköt voidaan siirtää kovalle tai joustavalle alustalle ja sitten pakata suojakerroksilla ja elektrodeilla.
Micro-LED-näytön periaate
MicroLED-teknologian ydin on sen pikselirakenteessa, jossa jokainen pikseli koostuu punaisesta, vihreästä ja sinisestä päävärialkiokuvapisteestä. Jokaista alilukiota voidaan ohjata itsenäisesti näytön kirkkauden, värin ja kontrastin tarkan säätämiseksi. MicroLED-näyttöjärjestelmässä jokaisen LEDin lähettämä valo käsitellään linssin ja peilin avulla, ja lopulta se muodostaa pikseleitä näyttöruudulle, ja värisuodatin säätää valoa halutun värisuorituskyvyn saavuttamiseksi. Tämän teknologian etuna on sen kyky tarjota erittäin korkea kirkkaus, kontrasti ja värien tarkkuus.
Lisäksi mikro LEDMatriisi on yhdistetty kunkin Micro LEDin positiiviseen ja negatiiviseen napaan pystysuunnassa ristiin asetelluilla positiivisilla ja negatiivisilla elektrodeilla. Tämä kytkentä mahdollistaa Micro LEDin sytyttämisen skannaamalla aktivoimalla elektrodilinjat tietyssä järjestyksessä, jolloin saadaan aikaan kuvan näyttö.
Mikro-LED-prosessi
Mikro-LED on LED-rakenne, joka valmistetaan ohutkalvolla, miniatyrisoinnilla ja matriisitekniikalla, ja sen koko on noin 1–100 μm. Tässä tekniikassa mikro-ledit siirretään erissä piirilevyille, jotka voivat olla kovia tai pehmeitä, läpinäkyviä tai läpinäkymättömiä. Seuraavaksi fyysisellä pinnoitusprosessilla lisätään suojakerros ja yläelektrodi, ja lopuksi yläsubstraatti pakataan mikro-LED-näytöksi.
Mikro-LED-näytöt eroavat perustavanlaatuisesti perinteisistä LED-näytöistä rakeisuuden, koteloinnin, integrointiprosessin, taustalevyn ja käyttölaitteen suhteen.
Mikro-LEDien valmistusprosessi sisältää pääasiassa:
Ensinnäkin LED-kide on ohutkalvo, miniatyrisoitu ja matriisi mikrovalmistusprosessitekniikan avulla
Tällä hetkellä puolijohteiden ja sirujen prosessien miniatyrisointi lähestyy rajojaan, mutta Micro-LED-prosessilla on vielä paljon kasvunvaraa. Käytössä on kolme päämenetelmää: sirutason hitsaus, epitaksiaalinen tasohitsaus ja kalvonsiirto.
Sirun liimaus (sirutason liimaus)
Sirutason hitsauksessa LED jaetaan mikronikokoisiksi mikro-LED-siruiksi ja liitetään ne näyttölevyyn SMT- tai COB-tekniikalla. Tällä menetelmällä voidaan säätää siirtoväliä, mutta sitä ei voida siirtää erissä.
SMT:tä käytetään laajalti elektroniikan kokoonpanossa kiinnittämällä sirukomponentteja piirilevylle tai muille alustoille käyttämällä reflow-hitsausta tai upotushitsausmenetelmiä, kuten hitsauskokoonpanoa. Vaiheisiin kuuluvat materiaalin tarkastus, sihtaustahna, paikkaus, kuivaus, reflow-juotos, puhdistus, kytkentä, aaltojuotos, uudelleenpuhdistus, tarkastus ja korjaus.
COB on pienijakoinen näyttötekniikka, joka kapseloi LED-kiekot suoraan piirilevylle ja yhdistää ne CELL-yksiköiksi. SMD-tekniikkaan verrattuna COB-pakkaustekniikalla on ainutlaatuisia etuja.
Kiekkojen liimaus (epitaksiaalinen hitsaus)
Epitaksiaalinen tasohitsaus on menetelmä, jolla muodostetaan mikrometritason mikro-LED-epitaksiaalinen ohutkalvorakenne suoraan LED-epitaksiaalisen ohutkalvon päälle induktiivisesti kytrettyllä plasmaionetsaustekniikalla (ICP). Tämän rakenteen kiinteä etäisyys vastaa näyttöpikselien vaadittua etäisyyttä.
Sitten epitaksiaalisen kerroksen ja substraatin sisältävä LED-kiekko kytketään suoraan käyttöpiirilevyyn, ja substraatti kuoritaan fysikaalisella tai kemiallisella mekanismilla, jolloin käyttöpiirilevylle jää jäljelle vain 4–5 μm:n Micro-LED-epitaksiaalinen kalvorakenne näyttöpikselin muodostamiseksi. Tämän menetelmän etuna on, että eräsiirto on mahdollista, mutta haittana on, että siirtoväliä ei voida säätää.
Ohutkalvon siirto Ohutkalvon siirto
LED-substraatti poistetaan fysikaalisin tai kemiallisin keinoin käyttämällä väliaikaista substraattia mikro-LED-kalvokerroksen paikallaan pitämiseen. Sitten mikronirakenne muodostetaan induktiivisesti kytketyllä plasmaetsauksella. Toinen menetelmä on LED-substraatin ensin etsaaminen ja sitten kuoriminen pois. Käyttöpiirin näyttöpisteiden välisen etäisyyden mukaan mikro-LED-kalvo siirretään erissä ohjainlevylle selektiivisellä siirtotyökalulla näyttöpisteiden kokoamiseksi. Tämä prosessi on edullinen, eikä sitä rajoita näyttölevyn koko, ja sitä voidaan siirtää suuressa mittakaavassa.
Toiseksi, eräsiirto piirilevylle - massiivinen siirtotekniikka
Micro-LED-teknologian avain on hyvin pienten valaisimien tiheä integrointi sirulle, mikä vaatii erityisprosessia - laajamittaista mikrosiirtotekniikkaa (jota kutsutaan myös suureksi siirtotekniikaksi).
Tekniikassa satoja tai jopa tuhansia LED-rakeita juotetaan tarkasti pienelle TFT-piirilevylle, mikä vaatii erittäin korkean vikaantumisasteen. Vaikka tähän tavoitteeseen pyritään erilaisilla tekniikoilla, massansiirto on edelleen massatuotettava tekniikka.
Massansiirtotekniikat voidaan jakaa neljään luokkaan: tarkkuustartunta, itsejärjestäytyminen, valikoiva vapautus ja siirto.
Korkean väri- ja resoluutionäyttöjen kasvavan markkinakysynnän vuoksi Micro-LED-värittämisestä on tullut tutkimuksen painopiste. Tällä hetkellä tärkeimpiä toteutusmenetelmiä ovatRGB-kolmivärinen LED-menetelmä, UV/sininen LED-valoa emittoiva väliainemenetelmä ja optisen linssin synteesimenetelmä.
AR/VR-markkinoiden kasvaessa kasvaa kysyntä tehokkaille paneeleille, joita perinteiset LCD- ja OLED-näytöt eivät enää pysty täyttämään. Markkinat tarvitsevat kiireellisesti uusia näyttöteknologioita suorituskyvyn parantamiseksi ja tulevaisuuden kehitysstandardien täyttämiseksi. Micro-LED-teknologia nousevana ratkaisuna ja sen ominaisuudet tekevät siitä vahvan kilpailijan näiden tarpeiden täyttämiseksi.
