Baca tentang generasi teknologi paparan arus perdana yang seterusnya - Micro-LED

Dalam era semasa, teknologi paparan telah menjadi cara utama pertukaran maklumat, meliputi telefon pintar, peranti VR/AR, produk boleh pakai, paparan dalam kereta, tablet/komputer dan unjuran laser.

 

Mikro LEDTeknologi ini dikenali sebagai "teknologi paparan arus perdana generasi akan datang", pembangunan dan perindustriannya semakin pesat, dan peluang pasaran semakin meningkat.

Susun atur perusahaan terkemuka domestik

 

Tianma Microelectronics telah melabur dalam teknologi Micro-LED sejak 2017, dengan memberi tumpuan kepada PPI yang tinggi, kecerahan yang tinggi dan paparan ketelusanSyarikat itu telah melancarkan beberapa produk Mikro-LED yang terkemuka dalam industri.

 

Pada tahun 2022, Tianma melabur dalam pembinaan barisan pengeluaran Mikro-LED proses penuh daripada pemindahan besar-besaran ke modul paparan, menggunakan proses laser dan peralatan tersuai, sekiranya tiada teknologi sedia ada di dunia, untuk mencapai pengeluaran automatik sepenuhnya. Barisan ini berjaya memulakan pengeluaran pertamanya pada 26 Jun 2024, di mana lebih daripada 30 peralatan dan bahan pengeluaran telah dibangunkan dengan kerjasama syarikat rantaian bekalan.

Pada 31 Januari, BOE Huacan Optoelektronik Zhuhai Mikro Led Projek asas ujian pembuatan dan pembungkusan wafer dihadkan, projek ini meliputi kawasan seluas kira-kira 217 ekar, pelaburan kira-kira 2 bilion yuan, akan menyalakan produk pertama pada September 2024, dirancang untuk dihasilkan secara besar-besaran pada Disember tahun ini, masa depan akan mencapai output tahunan sebanyak 58,800Mikro LEDwafer.

Menurut data, saiz pasaran cip Mikro LED pada tahun 2023 adalah kira-kira 32 juta dolar AS, dan dijangka saiz pasaran Mikro LED global pada tahun 2025 akan melebihi 3.5 bilion dolar AS menjelang 2025, dan dijangka akan terus melepasi paras 10 bilion dolar AS pada tahun 2027.

 

Mikro-LED - generasi teknologi paparan arus perdana yang seterusnya

 

Mikro-LED, juga dikenali sebagai mLED atau μLED, ialah peranti yang terdiri daripada unit elektroluminesen berskala mikron. Melalui teknologi pemindahan jisim, unit-unit ini boleh dipindahkan ke substrat keras atau fleksibel dan kemudian dibungkus dengan lapisan pelindung dan elektrod.

Prinsip paparan mikro-LED

 

Teras teknologi MicroLED terletak pada struktur pikselnya, setiap piksel terdiri daripada subpiksel warna primer merah, hijau, dan biru. Setiap subpiksel boleh dikawal secara bebas untuk melaraskan kecerahan, warna dan kontras paparan dengan tepat. Dalam sistem paparan MicroLED, cahaya yang dipancarkan oleh setiap LED diproses oleh kanta dan cermin, dan akhirnya membentuk piksel pada skrin paparan, dan dilaraskan oleh penapis warna untuk menunjukkan prestasi warna yang diingini. Kelebihan teknologi ini ialah keupayaannya untuk memberikan kecerahan, kontras dan ketepatan warna yang sangat tinggi.

 

Tambahan pula, Mikro LEDSusunan disambungkan kepada kutub positif dan negatif setiap Mikro LED melalui elektrod grid positif dan negatif yang disusun secara menegak bersilang. Sambungan ini membolehkan Mikro LED dinyalakan melalui pengimbasan dengan mengaktifkan garisan elektrod dalam urutan tertentu, sekali gus mencapai paparan imej.

Proses Mikro-LED

 

Mikro-LED ialah struktur LED yang diproses oleh filem nipis, pengecilan dan tatasusunan, dan saiznya adalah kira-kira 1-100μm. Teknik ini melibatkan pemindahan mikro-LED dalam kelompok ke papan litar, yang boleh keras atau lembut, lutsinar atau legap. Seterusnya, proses pemendapan fizikal digunakan untuk menambah lapisan pelindung dan elektrod atas, dan akhirnya substrat atas dibungkus untuk membentuk paparan Mikro-LED.

Paparan mikro-LED pada asasnya berbeza daripada paparan LED tradisional dari segi butiran, pakej, proses integrasi, satah belakang dan pemacu.

 

Proses pembuatan Mikro-LED terutamanya merangkumi:

 

Pertama, kristal LED adalah filem nipis, pengecilan dan susunan melalui teknologi proses mikrofabrikasi

Pada masa ini, proses pengecilan semikonduktor dan cip semakin menghampiri hadnya, tetapi proses Mikro-LED masih mempunyai banyak ruang untuk berkembang. Terdapat tiga kaedah utama yang digunakan: kimpalan aras cip, kimpalan aras epitaksi dan pemindahan filem.

 

Ikatan cip (Ikatan aras cip)

 

Kimpalan peringkat cip melibatkan pemisahan LED kepada cip Mikro LED berskala mikron dan mengikatnya pada papan paparan menggunakan teknologi SMT atau COB. Kaedah ini boleh melaraskan jarak pemindahan, tetapi tidak boleh dipindahkan secara berkumpulan.

 

SMT digunakan secara meluas dalam bidang pemasangan elektronik, dengan memasang komponen cip pada PCB atau permukaan substrat lain, menggunakan kaedah kimpalan aliran semula atau kimpalan celup seperti pemasangan kimpalan. Langkah-langkahnya termasuk pemeriksaan bahan, tampalan skrin, tampalan, pengeringan, pematerian aliran semula, pembersihan, pasang masuk, pematerian gelombang, pembersihan semula, pemeriksaan dan pembaikan.

 

COB ialah teknologi paparan bernada kecil yang merangkum secara langsung wafer LED pada PCB dan menggabungkannya ke dalam unit CELL. Berbanding dengan teknologi SMD, teknologi pembungkusan COB mempunyai kelebihan uniknya.

Ikatan wafer (kimpalan epitaksial)

 

Kimpalan aras epitaksial merupakan kaedah untuk membentuk struktur filem nipis epitaksial Mikro-LED aras mikrometer secara langsung pada lapisan filem nipis epitaksial LED melalui teknologi pengetsaan ion plasma (ICP) bergandingan secara induktif. Jarak tetap struktur ini adalah jarak piksel paparan yang diperlukan.

 

Kemudian, wafer LED yang mengandungi lapisan epitaksi dan substrat disambungkan terus ke papan litar pemacu, dan substrat dilucutkan menggunakan mekanisme fizikal atau kimia, meninggalkan hanya struktur filem epitaksi Mikro-LED 4 hingga 5μm untuk membentuk piksel paparan pada papan litar pemacu. Kelebihan kaedah ini ialah pemindahan kelompok boleh direalisasikan, tetapi kelemahannya ialah selang pemindahan tidak boleh diselaraskan.

Pemindahan filem nipis Pemindahan filem nipis

 

Substrat LED disingkirkan melalui cara fizikal atau kimia, menggunakan substrat sementara untuk memegang lapisan filem Mikro-LED. Kemudian, struktur mikron dibentuk melalui pengetsaan plasma bergandingan secara induktif. Kaedah lain adalah dengan mengetsa terlebih dahulu dan kemudian mengupas substrat LED. Mengikut permintaan jarak titik paparan litar pemacu, filem Mikro-LED dipindahkan ke papan pemacu secara berkelompok dengan alat pemindahan terpilih untuk melengkapkan pemasangan titik paparan. Proses ini berkos rendah, tidak terhad oleh saiz papan paparan, dan boleh dipindahkan secara besar-besaran.

 

Kedua, pemindahan kelompok ke papan litar - teknologi pemindahan besar-besaran

 

Kunci kepada teknologi Mikro-LED ialah penyepaduan padat luminair yang sangat kecil pada cip, yang memerlukan proses khas - teknologi pemindahan mikro besar (juga dikenali sebagai pemindahan besar).

Teknik ini melibatkan pematerian beratus-ratus hingga ribuan butiran LED primer dengan tepat pada papan litar TFT kecil, yang memerlukan kadar kegagalan yang sangat tinggi. Walaupun terdapat teknologi berbeza yang cuba mencapai matlamat ini, pemindahan jisim masih merupakan teknologi yang perlu dihasilkan secara besar-besaran.

Teknik pemindahan jisim terbahagi kepada empat kategori: cengkaman jitu, pemasangan kendiri, pelepasan terpilih dan pemindahan.

 

Dalam menghadapi peningkatan permintaan pasaran untuk skrin berwarna tinggi dan resolusi tinggi, pewarnaan Mikro-LED telah menjadi tumpuan penyelidikan. Pada masa ini, kaedah pelaksanaan utama termasukKaedah LED tiga warna RGB, kaedah medium pemancar cahaya LED UV/biru dan kaedah sintesis kanta optik.

Memandangkan pasaran AR/VR terus berkembang, terdapat permintaan yang semakin meningkat untuk panel berprestasi tinggi yang tidak lagi dapat dipenuhi oleh paparan LCD dan OLED tradisional. Pasaran amat memerlukan teknologi paparan baharu untuk meningkatkan prestasi dan memenuhi piawaian pembangunan masa hadapan. Teknologi mikro-LED sebagai penyelesaian yang baru muncul, ciri-cirinya menjadikannya pesaing yang kuat untuk memenuhi keperluan ini.