मुख्य प्रवाहातील डिस्प्ले तंत्रज्ञानाच्या पुढील पिढीबद्दल वाचा - मायक्रो-एलईडी

सध्याच्या युगात, डिस्प्ले तंत्रज्ञान हे माहितीच्या देवाणघेवाणीचे एक प्रमुख मार्ग बनले आहे, ज्यामध्ये स्मार्ट फोन, व्हीआर/एआर उपकरणे, घालण्यायोग्य उत्पादने, कारमधील डिस्प्ले, टॅब्लेट/कॉम्प्युटर आणि लेसर प्रोजेक्शन यांचा समावेश आहे.

 

मायक्रो एलईडीतंत्रज्ञानाला "पुढील पिढीतील मुख्य प्रवाहातील प्रदर्शन तंत्रज्ञान" म्हणून ओळखले जाते, त्याचा विकास आणि औद्योगिकीकरण वेगाने होत आहे आणि बाजारपेठेच्या संधी वाढत आहेत.

देशांतर्गत आघाडीच्या उद्योगांची मांडणी

 

टियान्मा मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स २०१७ पासून मायक्रो-एलईडी तंत्रज्ञानात गुंतवणूक करत आहे, उच्च पीपीआय, उच्च ब्राइटनेस आणि उच्च पारदर्शकता दाखवतेकंपनीने अनेक उद्योग-अग्रणी मायक्रो-एलईडी उत्पादने लाँच केली आहेत.

 

२०२२ मध्ये, तियानमाने लेसर प्रक्रिया आणि कस्टमाइज्ड उपकरणांचा वापर करून, जगात ऑफ-द-शेल्फ तंत्रज्ञान नसताना, मोठ्या प्रमाणात ट्रान्सफरपासून डिस्प्ले मॉड्यूलपर्यंत पूर्ण-प्रक्रिया मायक्रो-एलईडी उत्पादन लाइनच्या बांधकामात गुंतवणूक केली, जेणेकरून पूर्णपणे स्वयंचलित उत्पादन साध्य होईल. २६ जून २०२४ रोजी या लाइनने आपले पहिले उत्पादन यशस्वीरित्या सुरू केले, ज्या दरम्यान पुरवठा साखळी कंपन्यांच्या भागीदारीत ३० हून अधिक उत्पादन उपकरणे आणि साहित्य विकसित करण्यात आले.

३१ जानेवारी रोजी, बीओई हुआकान ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स झुहाई मायक्रो एलईडी वेफर मॅन्युफॅक्चरिंग आणि पॅकेजिंग टेस्ट बेस प्रकल्प मर्यादित आहे, हा प्रकल्प सुमारे २१७ एकर क्षेत्र व्यापतो, सुमारे २ अब्ज युआनची गुंतवणूक, सप्टेंबर २०२४ मध्ये पहिले उत्पादन प्रकाशित करेल, या वर्षी डिसेंबरमध्ये मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करण्याची योजना आहे, भविष्यात वार्षिक उत्पादन ५८,८०० गाठेल.मायक्रो एलईडीवेफर्स

आकडेवारीनुसार, २०२३ मध्ये मायक्रो एलईडी चिप्सचा बाजार आकार सुमारे ३२ दशलक्ष अमेरिकन डॉलर्स आहे आणि २०२५ मध्ये जागतिक मायक्रो एलईडी बाजार आकार २०२५ पर्यंत ३.५ अब्ज अमेरिकन डॉलर्सपेक्षा जास्त होईल अशी अपेक्षा आहे आणि २०२७ मध्ये ते १० अब्ज अमेरिकन डॉलर्सचा टप्पा आणखी ओलांडेल अशी अपेक्षा आहे.

 

मायक्रो-एलईडी - मुख्य प्रवाहातील डिस्प्ले तंत्रज्ञानाची पुढची पिढी

 

मायक्रो-एलईडी, ज्याला एमएलईडी किंवा μLED असेही म्हणतात, हे मायक्रोन-स्केल इलेक्ट्रोल्युमिनेसेन्स युनिट्सपासून बनलेले एक उपकरण आहे. मास ट्रान्सफर तंत्रज्ञानाद्वारे, या युनिट्सना कठोर किंवा लवचिक सब्सट्रेटमध्ये स्थानांतरित केले जाऊ शकते आणि नंतर संरक्षक थर आणि इलेक्ट्रोडसह पॅक केले जाऊ शकते.

मायक्रो-एलईडी डिस्प्लेचे तत्व

 

मायक्रोएलईडी तंत्रज्ञानाचा गाभा त्याच्या पिक्सेल रचनेत आहे, प्रत्येक पिक्सेल लाल, हिरवा आणि निळा प्राथमिक रंग उप-पिक्सेलपासून बनलेला आहे. डिस्प्लेची चमक, रंग आणि कॉन्ट्रास्ट अचूकपणे समायोजित करण्यासाठी प्रत्येक उप-पिक्सेल स्वतंत्रपणे नियंत्रित केला जाऊ शकतो. मायक्रोएलईडी डिस्प्ले सिस्टममध्ये, प्रत्येक एलईडीद्वारे उत्सर्जित होणारा प्रकाश लेन्स आणि आरशाद्वारे प्रक्रिया केला जातो आणि शेवटी डिस्प्ले स्क्रीनवर पिक्सेल तयार करतो आणि इच्छित रंग कामगिरी दर्शविण्यासाठी रंग फिल्टरद्वारे समायोजित केला जातो. या तंत्रज्ञानाचा फायदा म्हणजे अत्यंत उच्च ब्राइटनेस, कॉन्ट्रास्ट आणि रंग अचूकता प्रदान करण्याची क्षमता.

 

पुढे, सूक्ष्म एलईडीअ‍ॅरे प्रत्येक मायक्रो एलईडीच्या पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्ह पोलशी उभ्या क्रॉस-अरेंज केलेल्या पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्ह ग्रिड इलेक्ट्रोडद्वारे जोडलेले असते. हे कनेक्शन विशिष्ट क्रमाने इलेक्ट्रोड लाईन्स सक्रिय करून स्कॅनिंग करून मायक्रो एलईडीला प्रकाशित करण्यास सक्षम करते, अशा प्रकारे प्रतिमा प्रदर्शन प्राप्त होते.

मायक्रो-एलईडी प्रक्रिया

 

मायक्रो-एलईडी ही एक एलईडी रचना आहे जी पातळ फिल्म, लघुकरण आणि अ‍ॅरेद्वारे प्रक्रिया केली जाते आणि तिचा आकार सुमारे 1-100μm असतो. या तंत्रात बॅचमध्ये मायक्रो-एलईडी सर्किट बोर्डवर हस्तांतरित करणे समाविष्ट आहे, जे कठीण किंवा मऊ, पारदर्शक किंवा अपारदर्शक असू शकतात. पुढे, एक भौतिक निक्षेपण प्रक्रिया वापरली जाते ज्यामुळे संरक्षक थर आणि वरचा इलेक्ट्रोड जोडला जातो आणि शेवटी वरचा सब्सट्रेट मायक्रो-एलईडी डिस्प्ले तयार करण्यासाठी पॅकेज केला जातो.

ग्रेन, पॅकेज, इंटिग्रेशन प्रोसेस, बॅकप्लेन आणि ड्राइव्हच्या बाबतीत मायक्रो-एलईडी डिस्प्ले पारंपारिक एलईडी डिस्प्लेपेक्षा मूलभूतपणे वेगळे असतात.

 

मायक्रो-एलईडी उत्पादन प्रक्रियेत प्रामुख्याने हे समाविष्ट आहे:

 

प्रथम, एलईडी क्रिस्टल हे पातळ-फिल्म, लघुकरण आणि सूक्ष्म-फॅब्रिकेशन प्रक्रिया तंत्रज्ञानाद्वारे अॅरे आहे.

सध्या, सेमीकंडक्टर आणि चिप्सचे लघुकरण प्रक्रिया त्याच्या मर्यादेजवळ येत आहे, परंतु मायक्रो-एलईडी प्रक्रियेत अजूनही वाढीसाठी भरपूर वाव आहे. तीन मुख्य पद्धती वापरल्या जातात: चिप लेव्हल वेल्डिंग, एपिटॅक्सियल लेव्हल वेल्डिंग आणि फिल्म ट्रान्सफर.

 

चिप बाँडिंग (चिप लेव्हल बाँडिंग)

 

चिप-लेव्हल वेल्डिंगमध्ये एलईडीला मायक्रोन-स्केल मायक्रो एलईडी चिप्समध्ये विभाजित करणे आणि एसएमटी किंवा सीओबी तंत्रज्ञानाचा वापर करून डिस्प्ले बोर्डशी जोडणे समाविष्ट आहे. ही पद्धत ट्रान्सफर स्पेसिंग समायोजित करू शकते, परंतु बॅचमध्ये ट्रान्सफर करता येत नाही.

 

इलेक्ट्रॉनिक असेंब्लीच्या क्षेत्रात, पीसीबी किंवा इतर सब्सट्रेट पृष्ठभागावर चिप घटक बसवून, रिफ्लो वेल्डिंग किंवा डिप वेल्डिंग पद्धती जसे की वेल्डिंग असेंब्ली वापरून एसएमटीचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. पायऱ्यांमध्ये मटेरियल इन्स्पेक्शन, स्क्रीन पेस्ट, पॅच, ड्रायिंग, रिफ्लो सोल्डरिंग, क्लीनिंग, प्लग-इन, वेव्ह सोल्डरिंग, री-क्लीनिंग, इन्स्पेक्शन आणि दुरुस्ती यांचा समावेश आहे.

 

COB ही एक लहान-पिच डिस्प्ले तंत्रज्ञान आहे जी PCB वर LED वेफर्सना थेट कॅप्स्युलेट करते आणि त्यांना CELL युनिट्समध्ये एकत्र करते. SMD तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत, COB पॅकेजिंग तंत्रज्ञानाचे स्वतःचे अद्वितीय फायदे आहेत.

वेफर बाँडिंग (एपिटाक्सियल वेल्डिंग)

 

एपिटॅक्सियल लेव्हल वेल्डिंग ही एक पद्धत आहे जी इंडक्टिव्हली कपल्ड प्लाझ्मा आयन एचिंग (ICP) तंत्रज्ञानाद्वारे LED एपिटॅक्सियल थिन फिल्म लेयरवर थेट मायक्रोमीटर लेव्हल मायक्रो-एलईडी एपिटॅक्सियल थिन फिल्म स्ट्रक्चर तयार करते. या स्ट्रक्चरचे निश्चित अंतर म्हणजे डिस्प्ले पिक्सेलमधील आवश्यक अंतर.

 

त्यानंतर, एपिटॅक्सियल लेयर आणि सब्सट्रेट असलेले एलईडी वेफर थेट ड्राइव्ह सर्किट बोर्डशी जोडले जाते आणि भौतिक किंवा रासायनिक यंत्रणेचा वापर करून सब्सट्रेट काढून टाकले जाते, ज्यामुळे ड्राइव्ह सर्किट बोर्डवर डिस्प्ले पिक्सेल तयार करण्यासाठी फक्त 4 ते 5μm मायक्रो-एलईडी एपिटॅक्सियल फिल्म स्ट्रक्चर राहते. या पद्धतीचा फायदा असा आहे की बॅच ट्रान्सफर करता येते, परंतु तोटा असा आहे की ट्रान्सफर इंटरव्हल समायोजित करता येत नाही.

पातळ फिल्म ट्रान्सफर पातळ फिल्म ट्रान्सफर

 

मायक्रो-एलईडी फिल्म लेयर धरून ठेवण्यासाठी तात्पुरत्या सब्सट्रेटचा वापर करून, एलईडी सब्सट्रेट भौतिक किंवा रासायनिक पद्धतीने काढून टाकला जातो. त्यानंतर, इंडक्टिव्हली कम्पल्ड प्लाझ्मा एचिंगद्वारे मायक्रॉन स्ट्रक्चर तयार केले जाते. दुसरी पद्धत म्हणजे प्रथम एच करणे आणि नंतर एलईडी सब्सट्रेट सोलणे. ड्राइव्ह सर्किटच्या डिस्प्ले पॉइंट स्पेसिंगच्या मागणीनुसार, डिस्प्ले पॉइंट असेंब्ली पूर्ण करण्यासाठी निवडक ट्रान्सफर टूलसह मायक्रो-एलईडी फिल्म बॅचमध्ये ड्रायव्हर बोर्डवर हलवली जाते. ही प्रक्रिया कमी किमतीची आहे, डिस्प्ले बोर्डच्या आकाराने मर्यादित नाही आणि मोठ्या प्रमाणात हस्तांतरित केली जाऊ शकते.

 

दुसरे, सर्किट बोर्डवर बॅच ट्रान्सफर - प्रचंड ट्रान्सफर तंत्रज्ञान

 

मायक्रो-एलईडी तंत्रज्ञानाची गुरुकिल्ली म्हणजे चिपवर अतिशय लहान ल्युमिनेअर्सचे घनतेने एकत्रीकरण, ज्यासाठी एक विशेष प्रक्रिया आवश्यक आहे - लार्ज मायक्रो-ट्रान्सफर (ज्याला लार्ज ट्रान्सफर देखील म्हणतात) तंत्रज्ञान.

या तंत्रात एका लहान TFT सर्किट बोर्डवर शेकडो ते हजारो प्राथमिक LED ग्रेन अचूकपणे सोल्डर करणे समाविष्ट आहे, ज्यासाठी अत्यंत उच्च अपयश दर आवश्यक आहे. जरी हे ध्येय साध्य करण्यासाठी विविध तंत्रज्ञानाचा प्रयत्न केला जात असला तरी, मास ट्रान्सफर ही अजूनही मोठ्या प्रमाणात उत्पादित करण्याची तंत्रज्ञान आहे.

मास ट्रान्सफर तंत्रे चार श्रेणींमध्ये मोडतात: अचूक पकडणे, स्वयं-असेंबली, निवडक रिलीज आणि ट्रान्सफर.

 

उच्च-रंगीत आणि उच्च-रिझोल्यूशन स्क्रीनसाठी वाढत्या बाजारपेठेतील मागणीच्या पार्श्वभूमीवर, मायक्रो-एलईडी रंगीकरण हे संशोधनाचे केंद्रबिंदू बनले आहे. सध्या, मुख्य अंमलबजावणी पद्धतींमध्ये हे समाविष्ट आहेआरजीबी तीन-रंगी एलईडी पद्धत, यूव्ही/निळा एलईडी प्रकाश-उत्सर्जक माध्यम पद्धत आणि ऑप्टिकल लेन्स संश्लेषण पद्धत.

एआर/व्हीआर मार्केट वाढत असताना, पारंपारिक एलसीडी आणि ओएलईडी डिस्प्ले आता पूर्ण करू शकत नाहीत अशा उच्च-कार्यक्षमता पॅनेलची मागणी वाढत आहे. कामगिरी सुधारण्यासाठी आणि भविष्यातील विकास मानके पूर्ण करण्यासाठी बाजारपेठेला नवीन डिस्प्ले तंत्रज्ञानाची तातडीने आवश्यकता आहे. एक उदयोन्मुख उपाय म्हणून मायक्रो-एलईडी तंत्रज्ञानाची वैशिष्ट्ये, या गरजा पूर्ण करण्यासाठी एक मजबूत दावेदार बनवतात.