Lea sobre a próxima xeración de tecnoloxía de pantallas convencionais: Micro-LED
Na era actual, a tecnoloxía de pantallas converteuse nunha forma clave de intercambio de información, que abrangue teléfonos intelixentes, dispositivos de realidade virtual/aumento da realidade aumentada, produtos vestibles, pantallas para automóbiles, tabletas/ordenadores e proxección láser.
MicroLEDA tecnoloxía coñécese como a "tecnoloxía de visualización convencional de próxima xeración", o seu desenvolvemento e industrialización están a acelerar e as oportunidades de mercado están a aumentar.
Disposición das principais empresas nacionais
Tianma Microelectronics leva investindo en tecnoloxía Micro-LED desde 2017, centrándose en PPI elevados, brillo elevado e alta pantallas de transparenciaA empresa lanzou unha serie de produtos Micro-LED líderes na industria.
En 2022, Tianma investiu na construción dunha liña de produción de Micro-LED de proceso completo, desde a transferencia masiva ata o módulo de visualización, empregando o proceso láser e equipos personalizados, que non existen tecnoloxías estándar no mundo, para lograr unha produción totalmente automática. A liña acendeu con éxito a súa primeira produción o 26 de xuño de 2024, durante a cal se desenvolveron máis de 30 equipos e materiais de produción en colaboración con empresas da cadea de subministración.
O 31 de xaneiro, BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Micro LED proxecto de base de probas de fabricación e envasado de obleas rematado, o proxecto abrangue unha superficie duns 217 acres, un investimento duns 2.000 millóns de yuans, acenderá o primeiro produto en setembro de 2024, está previsto que se produza en masa en decembro deste ano, o futuro alcanzará unha produción anual de 58.800MicroLEDobleas.
Segundo os datos, o tamaño do mercado de chips Micro LED en 2023 é duns 32 millóns de dólares estadounidenses e espérase que o tamaño do mercado global de Micro LED en 2025 supere os 3.500 millóns de dólares estadounidenses en 2025 e que supere aínda máis a marca dos 10.000 millóns de dólares estadounidenses en 2027.
Micro-LED: a próxima xeración de tecnoloxía de pantallas convencional
Un microLED, tamén coñecido como mLED ou μLED, é un dispositivo composto por unidades de electroluminescencia a escala micrométrica. Mediante a tecnoloxía de transferencia de masa, estas unidades poden transferirse a un substrato duro ou flexible e logo empaquetarse con capas protectoras e eléctrodos.
Principio de visualización micro-LED
O núcleo da tecnoloxía MicroLED reside na súa estrutura de píxeles, cada píxel está composto por subpíxeles de cores primarias vermellas, verdes e azuis. Cada subpíxel pode controlarse de forma independente para axustar con precisión o brillo, a cor e o contraste da pantalla. No sistema de visualización MicroLED, a luz emitida por cada LED é procesada por unha lente e un espello e, finalmente, forma píxeles na pantalla, que se axustan mediante un filtro de cor para mostrar o rendemento de cor desexado. A vantaxe desta tecnoloxía é a súa capacidade para proporcionar un brillo, contraste e precisión de cor extremadamente altos.
Ademais, o Micro LEDA matriz está conectada aos polos positivo e negativo de cada Micro LED mediante eléctrodos de grella positivos e negativos dispostos verticalmente de forma cruzada. Esta conexión permite que o Micro LED se acenda mediante a exploración activando as liñas de eléctrodos nunha secuencia específica, conseguindo así a visualización da imaxe.
Proceso de microLED
Un microLED é unha estrutura LED que se procesa mediante película fina, miniaturización e matriz, e o seu tamaño é duns 1-100 μm. Esta técnica consiste en transferir microleds por lotes a placas de circuíto, que poden ser duras ou brandas, transparentes ou opacas. A continuación, utilízase un proceso de deposición física para engadir unha capa protectora e un eléctrodo superior e, finalmente, o substrato superior empácase para formar unha pantalla microLED.
As pantallas microLED difiren fundamentalmente das pantallas LED tradicionais en termos de granulación, encapsulado, proceso de integración, placa traseira e unidade.
O proceso de fabricación de microLED inclúe principalmente:
En primeiro lugar, o cristal LED é de película fina, miniaturizado e matricial mediante a tecnoloxía do proceso de microfabricación.
Na actualidade, a miniaturización de procesos de semicondutores e chips está a chegar ao seu límite, pero o proceso Micro-LED aínda ten moito espazo para crecer. Úsanse tres métodos principais: soldadura a nivel de chip, soldadura a nivel epitaxial e transferencia de película.
Unión a nivel de chip (unión a nivel de chip)
A soldadura a nivel de chip implica dividir o LED en microchips de microLED e unilos á placa de visualización mediante tecnoloxía SMT ou COB. Este método pode axustar o espazamento da transferencia, pero non se pode transferir por lotes.
A SMT úsase amplamente no campo da montaxe electrónica, montando compoñentes de chips en PCB ou outras superficies de substrato, utilizando métodos de soldadura por refluxo ou soldadura por inmersión, como a montaxe por soldadura. Os pasos inclúen a inspección do material, a pasta de pantalla, o parche, o secado, a soldadura por refluxo, a limpeza, o enchufe, a soldadura por onda, a reacondicionamento, a inspección e a reparación.
COB é unha tecnoloxía de pantalla de paso pequeno que encapsula directamente as obleas LED na placa de circuíto impreso e as combina en unidades CELL. En comparación coa tecnoloxía SMD, a tecnoloxía de empaquetado COB ten as súas vantaxes únicas.
Unión de obleas (soldadura epitaxial)
A soldadura epitaxial a nivel é un método para formar directamente unha estrutura de película fina epitaxial de microLED a nivel micrométrico sobre unha capa de película fina epitaxial de LED mediante a tecnoloxía de gravado de ións por plasma acoplado indutivamente (ICP). O espazado fixo desta estrutura é o espazado necesario dos píxeles da pantalla.
A continuación, a oblea LED que contén a capa epitaxial e o substrato conéctase directamente á placa de circuíto de accionamento, e o substrato é retirado mediante un mecanismo físico ou químico, deixando só unha estrutura de película epitaxial Micro-LED de 4 a 5 μm para formar un píxel de visualización na placa de circuíto de accionamento. A vantaxe deste método é que se pode realizar unha transferencia por lotes, pero a desvantaxe é que o intervalo de transferencia non se pode axustar.
Transferencia de película fina Transferencia de película fina
O substrato LED elimínase por medios físicos ou químicos, empregando un substrato temporal para manter a capa de película Micro-LED. Despois, a estrutura de micras fórmase mediante gravado por plasma acoplado indutivamente. Outro método é gravar primeiro e despois retirar o substrato LED. De acordo coa demanda do espazado dos puntos de visualización do circuíto de accionamento, a película Micro-LED móvese á placa de control por lotes coa ferramenta de transferencia selectiva para completar o ensamblaxe dos puntos de visualización. Este proceso é de baixo custo, non está limitado polo tamaño da placa de visualización e pódese transferir a grande escala.
En segundo lugar, transferencia por lotes á placa de circuíto: tecnoloxía de transferencia masiva
A clave da tecnoloxía Micro-LED é a densa integración de luminarias moi pequenas no chip, o que require un proceso especial: a tecnoloxía de microtransferencia grande (tamén chamada gran transferencia).
A técnica consiste en soldar con precisión centos ou miles de grans de LED primarios nunha pequena placa de circuíto TFT, o que require unha taxa de fallo extremadamente alta. Aínda que existen diferentes tecnoloxías que intentan acadar este obxectivo, a transferencia de masa segue sendo unha tecnoloxía que se vai producir en masa.
As técnicas de transferencia de masa divídense en catro categorías: agarre de precisión, autoensamblaxe, liberación selectiva e transferencia.
Ante a crecente demanda do mercado de pantallas de alta cor e alta resolución, a colorización Micro-LED converteuse nun foco de investigación. Na actualidade, os principais métodos de implementación inclúenMétodo LED tricolor RGB, método de medio emisor de luz LED UV/azul e método de síntese de lentes ópticas.
A medida que o mercado de realidade aumentada/virtualidade aumenta, existe unha crecente demanda de paneis de alto rendemento que as pantallas LCD e OLED tradicionais xa non poden satisfacer. O mercado necesita con urxencia novas tecnoloxías de visualización para mellorar o rendemento e cumprir os estándares de desenvolvemento futuros. A tecnoloxía microLED como solución emerxente, as súas características convértena nun forte candidato para satisfacer estas necesidades.
