Lees meer over de volgende generatie gangbare displaytechnologie: Micro-LED.

In het huidige tijdperk is displaytechnologie een cruciale manier van informatie-uitwisseling geworden, met toepassingen in smartphones, VR/AR-apparaten, wearables, displays in auto's, tablets/computers en laserprojectie.

 

Micro-LEDDeze technologie staat bekend als de "volgende generatie gangbare beeldschermtechnologie", de ontwikkeling en industrialisatie ervan versnellen en de marktkansen nemen toe.

Indeling van toonaangevende binnenlandse ondernemingen

 

Tianma Microelectronics investeert sinds 2017 in Micro-LED-technologie, met de nadruk op een hoge PPI, hoge helderheid en hoge prestaties. transparantie-displaysHet bedrijf heeft een aantal toonaangevende Micro-LED-producten op de markt gebracht.

 

In 2022 investeerde Tianma in de bouw van een complete productielijn voor micro-LED's, van massatransfer tot displaymodule. Hierbij werd gebruikgemaakt van lasertechnologie en op maat gemaakte apparatuur, aangezien er wereldwijd geen kant-en-klare technologie beschikbaar was, om volledig geautomatiseerde productie te realiseren. De lijn draaide met succes haar eerste productie op 26 juni 2024. In samenwerking met toeleveranciers werden meer dan 30 productieapparatuur en -materialen ontwikkeld.

Op 31 januari heeft BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Micro-LED Het project voor de testbasis voor de productie en verpakking van wafers is afgerond. Het project beslaat een oppervlakte van ongeveer 217 hectare en vertegenwoordigt een investering van circa 2 miljard yuan. De eerste producten zullen naar verwachting in september 2024 worden geproduceerd, waarna de massaproductie in december van dit jaar van start zal gaan. De toekomstige jaarlijkse productie zal 58.800 wafers bedragen.Micro-LEDwafers.

Volgens gegevens bedroeg de marktgrootte van micro-LED-chips in 2023 ongeveer 32 miljoen Amerikaanse dollar. Naar verwachting zal de wereldwijde markt voor micro-LED's in 2025 de 3,5 miljard Amerikaanse dollar overschrijden en in 2027 de grens van 10 miljard Amerikaanse dollar doorbreken.

 

Micro-LED: de volgende generatie gangbare beeldschermtechnologie.

 

Micro-LED, ook wel mLED of μLED genoemd, is een apparaat dat bestaat uit elektroluminescentie-eenheden op micronniveau. Door middel van massatransfertechnologie kunnen deze eenheden worden overgebracht naar een hard of flexibel substraat en vervolgens worden verpakt met beschermende lagen en elektroden.

Principe van micro-LED-displays

 

De kern van MicroLED-technologie ligt in de pixelstructuur. Elke pixel is opgebouwd uit subpixels met de primaire kleuren rood, groen en blauw. Elke subpixel kan onafhankelijk worden aangestuurd om de helderheid, kleur en het contrast van het scherm nauwkeurig af te stellen. In een MicroLED-scherm wordt het licht van elke LED verwerkt door een lens en een spiegel, waarna het pixels op het scherm vormt. Deze pixels worden vervolgens door een kleurenfilter aangepast om de gewenste kleurweergave te garanderen. Het voordeel van deze technologie is de extreem hoge helderheid, het hoge contrast en de zeer nauwkeurige kleurweergave.

 

Verder is de Micro LEDDe array is via verticaal kruiselings geplaatste positieve en negatieve rasterelektroden verbonden met de positieve en negatieve polen van elke micro-LED. Deze verbinding maakt het mogelijk om de micro-LED te laten oplichten door de elektrodenlijnen in een specifieke volgorde te activeren, waardoor een beeld wordt weergegeven.

Micro-LED-proces

 

Micro-LED's zijn LED-structuren die worden vervaardigd met behulp van dunnefilmtechnologie, miniaturisatie en arrayvorming, en hebben een afmeting van ongeveer 1-100 μm. Bij deze techniek worden micro-LED's in batches overgebracht op printplaten, die hard of zacht, transparant of ondoorzichtig kunnen zijn. Vervolgens wordt een beschermende laag en een bovenste elektrode aangebracht via een fysisch depositieproces, waarna het substraat wordt verpakt om een ​​micro-LED-display te vormen.

Micro-LED-schermen verschillen fundamenteel van traditionele LED-schermen wat betreft korrelgrootte, behuizing, integratieproces, backplane en aansturing.

 

Het productieproces van micro-LED's omvat hoofdzakelijk de volgende stappen:

 

Ten eerste bestaat het LED-kristal uit een dunne film, die door middel van microfabricageprocestechnologie geminiaturiseerd en in een array geplaatst kan worden.

Momenteel nadert de miniaturisatie van halfgeleiders en chips zijn limiet, maar het micro-LED-proces heeft nog veel groeipotentieel. Er worden voornamelijk drie methoden gebruikt: chip-level welding, epitaxial level welding en film transfer.

 

Chipverbinding (Chip level bonding)

 

Bij chiplassen wordt de LED opgesplitst in micro-LED-chips en vervolgens met behulp van SMT- of COB-technologie aan de displayprintplaat bevestigd. Met deze methode kan de afstand tussen de chips worden aangepast, maar het is niet mogelijk om in batches te printen.

 

SMT wordt veel gebruikt in de elektronische assemblage, waarbij chipcomponenten op printplaten (PCB's) of andere substraten worden gemonteerd met behulp van reflow- of dip-soldeermethoden. De stappen omvatten materiaalinspectie, zeefdruk, patchen, drogen, reflow-solderen, reinigen, inpluggen, golfsolderen, opnieuw reinigen, inspectie en reparatie.

 

COB is een displaytechnologie met een kleine pixelafstand waarbij LED-wafers direct op de printplaat worden ingekapseld en gecombineerd tot celeenheden. In vergelijking met SMD-technologie heeft COB-verpakkingstechnologie unieke voordelen.

Waferverbinding (epitaxiaal lassen)

 

Epitaxiaal lassen is een methode om direct een epitaxiale dunnefilmstructuur van micro-LED's op micrometerniveau te vormen op een epitaxiale dunnefilmlaag van LED's door middel van inductief gekoppelde plasma-ionenetsing (ICP). De vaste afstand van deze structuur komt overeen met de vereiste afstand tussen de pixels van het beeldscherm.

 

Vervolgens wordt de LED-wafer met de epitaxiale laag en het substraat rechtstreeks verbonden met de printplaat. Het substraat wordt verwijderd met behulp van een fysisch of chemisch mechanisme, waardoor alleen een 4 tot 5 μm dikke epitaxiale Micro-LED-filmstructuur overblijft die een displaypixel op de printplaat vormt. Het voordeel van deze methode is dat batchoverdracht mogelijk is, maar het nadeel is dat het overdrachtsinterval niet kan worden aangepast.

Dunnefilmoverdracht Dunnefilmoverdracht

 

Het LED-substraat wordt verwijderd door middel van fysieke of chemische methoden, waarbij een tijdelijk substraat wordt gebruikt om de micro-LED-filmlaag vast te houden. Vervolgens wordt de micronstructuur gevormd door middel van inductief gekoppeld plasma-etsen. Een andere methode is om eerst te etsen en daarna het LED-substraat te verwijderen. Afhankelijk van de gewenste afstand tussen de displaypunten van het aansturingscircuit, wordt de micro-LED-film in batches met een selectief transfergereedschap naar de driverprintplaat overgebracht om de displaypunten te assembleren. Dit proces is kosteneffectief, niet beperkt door de grootte van de printplaat en kan op grote schaal worden toegepast.

 

Ten tweede, batchoverdracht naar printplaat - massaoverdrachtstechnologie

 

De sleutel tot Micro-LED-technologie is de dichte integratie van zeer kleine leds op de chip, wat een speciaal proces vereist: large micro-transfer (ook wel large transfer) technologie.

De techniek omvat het nauwkeurig solderen van honderden tot duizenden primaire LED-chips op een kleine TFT-printplaat, wat een extreem hoog uitvalpercentage vereist. Hoewel er verschillende technologieën zijn die dit doel proberen te bereiken, is massatransfertechnologie nog steeds een technologie die op grote schaal geproduceerd moet worden.

Technieken voor massaoverdracht vallen in vier categorieën uiteen: nauwkeurig grijpen, zelfassemblage, selectieve vrijgave en overdracht.

 

Gezien de toenemende marktvraag naar schermen met een hoge kleurweergave en hoge resolutie, is Micro-LED-kleuring een belangrijk onderzoeksgebied geworden. De belangrijkste implementatiemethoden omvatten momenteel:RGB-driekleuren-LED-methode, UV/blauwe LED-lichtemitterende mediummethode en optische lenssynthesemethode.

Naarmate de AR/VR-markt blijft groeien, neemt de vraag naar hoogwaardige panelen toe, een vraag waaraan traditionele LCD- en OLED-schermen niet langer kunnen voldoen. De markt heeft dringend behoefte aan nieuwe displaytechnologieën om de prestaties te verbeteren en te voldoen aan toekomstige ontwikkelingsnormen. Micro-LED-technologie is een opkomende oplossing en de kenmerken ervan maken het een sterke kandidaat om aan deze behoeften te voldoen.