နောက်မျိုးဆက် mainstream display နည်းပညာ - Micro-LED အကြောင်း ဖတ်ရှုပါ

လက်ရှိခေတ်တွင် မျက်နှာပြင်နည်းပညာသည် စမတ်ဖုန်းများ၊ VR/AR စက်ပစ္စည်းများ၊ ဝတ်ဆင်နိုင်သော ထုတ်ကုန်များ၊ ကားအတွင်း မျက်နှာပြင်များ၊ တက်ဘလက်/ကွန်ပျူတာများနှင့် လေဆာပရိုဂျက်ရှင်းများ အပါအဝင် သတင်းအချက်အလက်ဖလှယ်ရေး၏ အဓိကနည်းလမ်းတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။

 

မိုက်ခရို LEDနည်းပညာကို "နောက်မျိုးဆက် အဓိက မျက်နှာပြင်နည်းပညာ" အဖြစ် လူသိများပြီး ၎င်း၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အရှိန်အဟုန်ဖြင့် တိုးတက်လာနေပြီး ဈေးကွက်အခွင့်အလမ်းများလည်း တိုးပွားလာနေပါသည်။

ပြည်တွင်းထိပ်တန်းစီးပွားရေးလုပ်ငန်းများ၏ အပြင်အဆင်

 

Tianma Microelectronics သည် ၂၀၁၇ ခုနှစ်မှစ၍ Micro-LED နည်းပညာတွင် ရင်းနှီးမြှုပ်နှံခဲ့ပြီး မြင့်မားသော PPI၊ မြင့်မားသော တောက်ပမှုနှင့် မြင့်မားသော ပွင့်လင်းမြင်သာမှုပြသမှုများကုမ္ပဏီသည် လုပ်ငန်းနယ်ပယ်တွင် ဦးဆောင်နေသော Micro-LED ထုတ်ကုန်အများအပြားကို မိတ်ဆက်ခဲ့သည်။

 

၂၀၂၂ ခုနှစ်တွင် Tianma သည် အပြည့်အဝ အလိုအလျောက်ထုတ်လုပ်မှုရရှိရန်အတွက် ကြီးမားသော လွှဲပြောင်းမှုမှ မျက်နှာပြင်မော်ဂျူးသို့ အပြည့်အဝ လုပ်ငန်းစဉ်ရှိသော Micro-LED ထုတ်လုပ်မှုလိုင်းတစ်ခု တည်ဆောက်ရာတွင် ရင်းနှီးမြှုပ်နှံခဲ့ပြီး ကမ္ဘာပေါ်တွင် စင်မြင့်နည်းပညာ မရှိသေးသည့်အခြေအနေတွင် လေဆာလုပ်ငန်းစဉ်နှင့် စိတ်ကြိုက်ကိရိယာများကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ အဆိုပါလိုင်းသည် ၂၀၂၄ ခုနှစ် ဇွန်လ ၂၆ ရက်နေ့တွင် ၎င်း၏ပထမဆုံးထုတ်လုပ်မှုကို အောင်မြင်စွာ ဖွင့်လှစ်နိုင်ခဲ့ပြီး ထုတ်လုပ်မှုပစ္စည်းကိရိယာနှင့် ပစ္စည်း ၃၀ ကျော်ကို ထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်ကုမ္ပဏီများနှင့် ပူးပေါင်း၍ တီထွင်ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။

ဇန်နဝါရီလ ၃၁ ရက်နေ့တွင် BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai မှ မိုက်ခရို LED ဝေဖာထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့်ထုပ်ပိုးခြင်းစမ်းသပ်အခြေစိုက်စခန်းစီမံကိန်းသည် ဧက ၂၁၇ ခန့်ကျယ်ဝန်းပြီး ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုယွမ် ၂ ဘီလီယံခန့်ရှိကာ ၂၀၂၄ ခုနှစ် စက်တင်ဘာလတွင် ပထမဆုံးထုတ်ကုန်ကို မီးထွန်းပေးမည်ဖြစ်ပြီး ယခုနှစ် ဒီဇင်ဘာလတွင် အမြောက်အမြားထုတ်လုပ်ရန် စီစဉ်ထားပြီး အနာဂတ်တွင် နှစ်စဉ်ထုတ်လုပ်မှု ၅၈,၈၀၀ ရရှိမည်ဖြစ်သည်။မိုက်ခရို LEDဝေဖာများ။

အချက်အလက်များအရ ၂၀၂၃ ခုနှစ်တွင် Micro LED ချစ်ပ်များ၏ ဈေးကွက်အရွယ်အစားမှာ အမေရိကန်ဒေါ်လာ ၃၂ သန်းခန့်ရှိပြီး ၂၀၂၅ ခုနှစ်တွင် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ Micro LED ဈေးကွက်အရွယ်အစားသည် ၂၀၂၅ ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်ဒေါ်လာ ၃.၅ ဘီလီယံကျော်ရှိမည်ဟု ခန့်မှန်းထားပြီး ၂၀၂၇ ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်ဒေါ်လာ ၁၀ ဘီလီယံစံချိန်ကို ထပ်မံချိုးဖျက်နိုင်မည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။

 

Micro-LED- နောက်မျိုးဆက် mainstream display နည်းပညာ

 

Micro-LED ကို mLED သို့မဟုတ် μLED ဟုလည်း လူသိများပြီး မိုက်ခရွန်စကေး electroluminescence ယူနစ်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ mass transfer နည်းပညာမှတစ်ဆင့် ဤယူနစ်များကို မာကျောသော သို့မဟုတ် ပျော့ပျောင်းသော အလွှာသို့ လွှဲပြောင်းပြီးနောက် အကာအကွယ်အလွှာများနှင့် အီလက်ထရုတ်များဖြင့် ထုပ်ပိုးနိုင်သည်။

မိုက်ခရို-LED မျက်နှာပြင် နိယာမ

 

MicroLED နည်းပညာရဲ့ အဓိကအချက်ကတော့ pixel ဖွဲ့စည်းပုံမှာ ပါဝင်ပြီး pixel တစ်ခုစီကို အနီ၊ အစိမ်းနဲ့ အပြာရောင် primary color subpixel တွေနဲ့ ဖွဲ့စည်းထားပါတယ်။ subpixel တစ်ခုစီကို display ရဲ့ brightness၊ color နဲ့ contrast ကို တိကျစွာ ချိန်ညှိဖို့ သီးခြားစီ ထိန်းချုပ်နိုင်ပါတယ်။ MicroLED display system မှာ LED တစ်ခုစီက ထုတ်လွှတ်တဲ့ အလင်းကို မှန်ဘီလူးနဲ့ မှန်ဘီလူးက စီမံဆောင်ရွက်ပြီး နောက်ဆုံးမှာ display screen ပေါ်မှာ pixel တွေကို ဖွဲ့စည်းကာ လိုချင်တဲ့ color performance ကို ပြသဖို့ color filter က ချိန်ညှိပေးပါတယ်။ ဒီနည်းပညာရဲ့ အားသာချက်ကတော့ အလွန်မြင့်မားတဲ့ brightness၊ contrast နဲ့ color accuracy ကို ပေးစွမ်းနိုင်ခြင်းပါပဲ။

 

ထို့အပြင် မိုက်ခရို အယ်လ်အီးဒီarray ကို ဒေါင်လိုက် cross-arrange လုပ်ထားသော positive နှင့် negative grid electrodes များဖြင့် Micro LED တစ်ခုစီ၏ positive နှင့် negative poles များနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ဤချိတ်ဆက်မှုသည် electrode လိုင်းများကို သတ်မှတ်ထားသော အစီအစဉ်အတိုင်း အသက်ဝင်စေခြင်းဖြင့် Micro LED ကို scan ဖတ်ခြင်းဖြင့် မီးထွန်းနိုင်စေပြီး image display ကို ရရှိစေပါသည်။

မိုက်ခရို-LED လုပ်ငန်းစဉ်

 

Micro-LED သည် ပါးလွှာသောဖလင်၊ သေးငယ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းနှင့် array ဖြင့် ပြုပြင်ထားသော LED ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုဖြစ်ပြီး ၎င်း၏အရွယ်အစားမှာ 1-100μm ခန့်ရှိသည်။ ဤနည်းပညာတွင် micro-led များကို ဆားကစ်ဘုတ်များထဲသို့ အသုတ်လိုက်လွှဲပြောင်းခြင်းပါဝင်ပြီး ၎င်းတို့သည် မာကျောသည်ဖြစ်စေ၊ ပျော့ပျောင်းသည်ဖြစ်စေ၊ ဖောက်ထွင်းမြင်ရသည်ဖြစ်စေ သို့မဟုတ် မှိန်သည်ဖြစ်စေ ဖြစ်နိုင်သည်။ ထို့နောက် အကာအကွယ်အလွှာနှင့် အပေါ်ဘက်လျှပ်ကူးပစ္စည်းထည့်ရန် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ deposition လုပ်ငန်းစဉ်ကို အသုံးပြုပြီး နောက်ဆုံးတွင် အပေါ်ဘက်အလွှာကို Micro-LED မျက်နှာပြင်ဖွဲ့စည်းရန် ထုပ်ပိုးထားသည်။

Micro-LED မျက်နှာပြင်များသည် ရိုးရာ LED မျက်နှာပြင်များနှင့် အစင်းကြောင်း၊ အထုပ်၊ ပေါင်းစပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၊ backplane နှင့် drive တို့တွင် အခြေခံအားဖြင့် ကွာခြားပါသည်။

 

Micro-LED ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အဓိကအားဖြင့် အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်-

 

ပထမဦးစွာ LED crystal သည် thin-film၊ miniaturization နှင့် microfabrication လုပ်ငန်းစဉ်နည်းပညာမှတစ်ဆင့် array ဖြစ်သည်

လက်ရှိတွင် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများနှင့် ချစ်ပ်များ၏ လုပ်ငန်းစဉ် အသေးစားပြုလုပ်ခြင်းသည် ၎င်း၏ အကန့်အသတ်သို့ နီးကပ်လာနေသော်လည်း Micro-LED လုပ်ငန်းစဉ်တွင် တိုးတက်မှုအတွက် နေရာများစွာ ရှိနေသေးသည်။ အသုံးပြုသည့် အဓိကနည်းလမ်း သုံးမျိုးရှိသည်- ချစ်ပ်အဆင့် ဂဟေဆက်ခြင်း၊ epitaxial အဆင့် ဂဟေဆက်ခြင်းနှင့် ဖလင်လွှဲပြောင်းခြင်း။

 

ချစ်ပ်ချိတ်ဆက်မှု (ချစ်ပ်အဆင့် ချိတ်ဆက်မှု)

 

ချစ်ပ်အဆင့် ဂဟေဆက်ခြင်းတွင် LED ကို မိုက်ခရွန်အရွယ်အစား မိုက်ခရို LED ချစ်ပ်များအဖြစ် ပိုင်းခြားပြီး SMT သို့မဟုတ် COB နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ မျက်နှာပြင်ဘုတ်နှင့် ချိတ်ဆက်ခြင်း ပါဝင်သည်။ ဤနည်းလမ်းသည် လွှဲပြောင်းမှုအကွာအဝေးကို ချိန်ညှိနိုင်သော်လည်း အသုတ်လိုက် လွှဲပြောင်း၍မရပါ။

 

SMT ကို အီလက်ထရွန်းနစ် တပ်ဆင်မှုနယ်ပယ်တွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြပြီး၊ reflow welding သို့မဟုတ် dip welding နည်းလမ်းများဖြစ်သည့် welding assembly များကို အသုံးပြု၍ PCB သို့မဟုတ် အခြား substrate မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် ချစ်ပ်အစိတ်အပိုင်းများကို တပ်ဆင်ခြင်းဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။ အဆင့်များတွင် ပစ္စည်းစစ်ဆေးခြင်း၊ screen paste လုပ်ခြင်း၊ patch လုပ်ခြင်း၊ အခြောက်ခံခြင်း၊ reflow soldering၊ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်း၊ plug-in လုပ်ခြင်း၊ wave soldering၊ ပြန်လည်သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်း၊ စစ်ဆေးခြင်းနှင့် ပြုပြင်ခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။

 

COB သည် LED wafers များကို PCB ပေါ်တွင် တိုက်ရိုက် encapsulate လုပ်၍ CELL units များအဖြစ် ပေါင်းစပ်ပေးသည့် small-pitch display နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ SMD နည်းပညာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက COB packaging နည်းပညာတွင် ထူးခြားသော အားသာချက်များ ရှိသည်။

ဝေဖာချိတ်ဆက်ခြင်း (epitaxial ဂဟေဆော်ခြင်း)

 

Epitaxial level welding ဆိုသည်မှာ inductively coupled plasma ion etching (ICP) နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ LED epitaxial thin film layer ပေါ်တွင် micrometer level Micro-LED epitaxial thin film structure ကို တိုက်ရိုက်ဖွဲ့စည်းသည့် နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံ၏ fixed spacing သည် display pixel များ၏ လိုအပ်သော spacing ဖြစ်သည်။

 

ထို့နောက် epitaxial အလွှာနှင့် substrate ပါရှိသော LED wafer ကို drive circuit board နှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ပြီး substrate ကို physical သို့မဟုတ် chemical mechanism ဖြင့် ဖယ်ရှားလိုက်ကာ drive circuit board ပေါ်တွင် display pixel တစ်ခုဖွဲ့စည်းရန် 4 မှ 5μm Micro-LED epitaxial film structure ကိုသာ ချန်ထားခဲ့သည်။ ဤနည်းလမ်း၏ အားသာချက်မှာ batch transfer ကို အကောင်အထည်ဖော်နိုင်သော်လည်း အားနည်းချက်မှာ transfer interval ကို ချိန်ညှိ၍မရပါ။

အလွှာပါးလွှဲပြောင်းခြင်း အလွှာပါးလွှဲပြောင်းခြင်း

 

LED အောက်ခံကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ သို့မဟုတ် ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းများဖြင့် Micro-LED ဖလင်အလွှာကို ထိန်းထားရန် ယာယီအောက်ခံကို အသုံးပြု၍ ဖယ်ရှားသည်။ ထို့နောက် မိုက်ခရွန်ဖွဲ့စည်းပုံကို inductively coupled plasma etching ဖြင့် ဖွဲ့စည်းသည်။ နောက်ထပ်နည်းလမ်းတစ်ခုမှာ ဦးစွာ etch လုပ်ပြီးနောက် LED အောက်ခံကို ခွာချခြင်းဖြစ်သည်။ drive circuit ၏ display point spacing လိုအပ်ချက်အရ Micro-LED ဖလင်ကို selective transfer tool ဖြင့် driver board သို့ အသုတ်လိုက် ရွှေ့ပြောင်းပြီး display point assembly ကို အပြီးသတ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပြီး display board ၏ အရွယ်အစားဖြင့် ကန့်သတ်မထားပါ။ ကြီးမားသော ပမာဏဖြင့် လွှဲပြောင်းနိုင်သည်။

 

ဒုတိယအချက်အနေနဲ့ ဆားကစ်ဘုတ်ကို အသုတ်လိုက်လွှဲပြောင်းခြင်း - ကြီးမားတဲ့ လွှဲပြောင်းမှုနည်းပညာ

 

Micro-LED နည်းပညာရဲ့ အဓိကသော့ချက်ကတော့ ချစ်ပ်ပေါ်မှာ အလွန်သေးငယ်တဲ့ မီးလုံးလေးတွေ စုပုံလာခြင်းပဲဖြစ်ပြီး၊ အထူးလုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခု လိုအပ်ပါတယ် - large micro-transfer (large transfer လို့လည်းခေါ်ပါတယ်) နည်းပညာပါ။

ဒီနည်းပညာမှာ သေးငယ်တဲ့ TFT ဆားကစ်ဘုတ်ပေါ်မှာ မူလ LED အမှုန်အမွှား ရာပေါင်းများစွာကနေ ထောင်ပေါင်းများစွာအထိ တိကျစွာ ဂဟေဆက်ခြင်း ပါဝင်ပြီး၊ ချို့ယွင်းမှုနှုန်း အလွန်မြင့်မားဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။ ဒီရည်မှန်းချက်ကို အောင်မြင်ဖို့ ကြိုးစားနေတဲ့ နည်းပညာအမျိုးမျိုးရှိပေမယ့်၊ mass transfer ကတော့ အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်ရမယ့် နည်းပညာတစ်ခု ဖြစ်နေဆဲပါ။

အစုလိုက်အပြုံလိုက်လွှဲပြောင်းခြင်းနည်းစနစ်များသည် အမျိုးအစားလေးမျိုးခွဲခြားနိုင်သည်- တိကျစွာဆုပ်ကိုင်ခြင်း၊ ကိုယ်တိုင်စုစည်းခြင်း၊ ရွေးချယ်ထားသောလွှတ်ပေးခြင်းနှင့် လွှဲပြောင်းခြင်း။

 

အရောင်မြင့်မားပြီး ရုပ်ထွက်အရည်အသွေးမြင့်မားသော မျက်နှာပြင်များအတွက် ဈေးကွက်ဝယ်လိုအား မြင့်တက်လာမှုနှင့်အတူ Micro-LED အရောင်ခြယ်မှုသည် သုတေသနအာရုံစိုက်မှုတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။ လက်ရှိတွင် အဓိကအကောင်အထည်ဖော်မှုနည်းလမ်းများတွင်RGB သုံးရောင် LED နည်းလမ်း၊ UV/အပြာရောင် LED အလင်းထုတ်လွှတ်သည့် အလတ်စား နည်းလမ်းနှင့် optical lens ပေါင်းစပ်နည်းလမ်း။

AR/VR ဈေးကွက် ဆက်လက်ကြီးထွားလာသည်နှင့်အမျှ ရိုးရာ LCD နှင့် OLED မျက်နှာပြင်များသည် မဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်တော့သည့် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော panel များအတွက် চাহিদা တိုးပွားလာနေပါသည်။ စွမ်းဆောင်ရည်တိုးတက်စေရန်နှင့် အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုစံနှုန်းများနှင့် ကိုက်ညီစေရန် ဈေးကွက်သည် မျက်နှာပြင်နည်းပညာအသစ်များကို အရေးတကြီးလိုအပ်နေပါသည်။ Micro-LED နည်းပညာသည် ပေါ်ထွက်လာသောဖြေရှင်းချက်တစ်ခုအနေဖြင့် ၎င်း၏ဝိသေသလက္ခဏာများသည် ဤလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် ခိုင်မာသောပြိုင်ဘက်တစ်ဦးဖြစ်စေသည်။