Yeni nesil ana akım ekran teknolojisi olan Mikro-LED hakkında bilgi edinin.

Günümüzde ekran teknolojisi, akıllı telefonlar, VR/AR cihazları, giyilebilir ürünler, araç içi ekranlar, tabletler/bilgisayarlar ve lazer projeksiyon gibi unsurları kapsayarak bilgi alışverişinin temel bir yolu haline gelmiştir.

 

Mikro LEDBu teknoloji "yeni nesil ana akım ekran teknolojisi" olarak biliniyor, gelişimi ve sanayileşmesi hızlanıyor ve pazar fırsatları artıyor.

Yerli önde gelen işletmelerin yerleşim planı

 

Tianma Microelectronics, 2017'den beri yüksek PPI, yüksek parlaklık ve yüksek performans odaklı Mikro-LED teknolojisine yatırım yapmaktadır. şeffaflık ekranlarıŞirket, sektörde öncü nitelikte bir dizi Mikro-LED ürünü piyasaya sürdü.

 

2022 yılında Tianma, dünyada hazır teknoloji bulunmayan bir alanda, lazer prosesi ve özel ekipmanlar kullanarak, seri transferden ekran modülüne kadar tam otomatik üretim sağlayan bir Mikro-LED üretim hattının inşasına yatırım yaptı. Hat, 26 Haziran 2024 tarihinde ilk üretimini başarıyla gerçekleştirdi ve bu süreçte tedarik zinciri şirketleriyle ortaklık kurularak 30'dan fazla üretim ekipmanı ve malzeme geliştirildi.

31 Ocak'ta BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Mikro LED Yarı iletken levha üretim ve paketleme test üssü projesi tamamlandı. Yaklaşık 217 dönümlük bir alanı kapsayan ve yaklaşık 2 milyar yuan yatırım yapılan proje, Eylül 2024'te ilk ürünün üretimini gerçekleştirecek ve bu yılın Aralık ayında seri üretime geçmesi planlanıyor. Gelecekte yıllık 58.800 adet üretim kapasitesine ulaşılması hedefleniyor.Mikro LEDgofretler.

Verilere göre, 2023 yılında mikro LED çiplerinin pazar büyüklüğü yaklaşık 32 milyon ABD dolarıydı ve 2025 yılında küresel mikro LED pazar büyüklüğünün 3,5 milyar ABD dolarını aşması, 2027 yılında ise 10 milyar ABD doları sınırını geçmesi bekleniyor.

 

Mikro-LED - yeni nesil ana akım ekran teknolojisi

 

Mikro-LED, mLED veya μLED olarak da bilinen, mikron ölçekli elektrolüminesans ünitelerinden oluşan bir cihazdır. Kütle transfer teknolojisi sayesinde bu üniteler sert veya esnek bir alt tabakaya aktarılabilir ve daha sonra koruyucu katmanlar ve elektrotlarla paketlenebilir.

Mikro-LED ekran prensibi

 

MikroLED teknolojisinin özü piksel yapısında yatmaktadır; her piksel kırmızı, yeşil ve mavi ana renk alt piksellerinden oluşur. Her alt piksel, ekranın parlaklığını, rengini ve kontrastını hassas bir şekilde ayarlamak için bağımsız olarak kontrol edilebilir. MikroLED ekran sisteminde, her LED tarafından yayılan ışık bir mercek ve bir ayna tarafından işlenir ve sonunda ekran üzerinde pikseller oluşturur ve istenen renk performansını göstermek için bir renk filtresiyle ayarlanır. Bu teknolojinin avantajı, son derece yüksek parlaklık, kontrast ve renk doğruluğu sağlayabilmesidir.

 

Ayrıca, Mikro NEDEN OLMUŞDizi, dikey olarak çapraz yerleştirilmiş pozitif ve negatif ızgara elektrotları aracılığıyla her bir Mikro LED'in pozitif ve negatif kutuplarına bağlanır. Bu bağlantı, elektrot hatlarının belirli bir sırayla etkinleştirilmesiyle tarama yapılarak Mikro LED'in yanmasını ve böylece görüntü gösteriminin elde edilmesini sağlar.

Mikro-LED işlemi

 

Mikro-LED, ince film, minyatürleştirme ve dizileme yöntemleriyle üretilen ve boyutu yaklaşık 1-100 μm olan bir LED yapısıdır. Bu teknik, sert veya yumuşak, şeffaf veya opak olabilen mikro-LED'lerin toplu halde devre kartlarına aktarılmasını içerir. Ardından, koruyucu bir katman ve üst elektrot eklemek için fiziksel bir biriktirme işlemi kullanılır ve son olarak üst alt tabaka paketlenerek bir Mikro-LED ekran oluşturulur.

Mikro-LED ekranlar, tanecik yapısı, paketleme, entegrasyon süreci, arka panel ve sürücü açısından geleneksel LED ekranlardan temel olarak farklıdır.

 

Mikro-LED üretim süreci esas olarak şunları içerir:

 

İlk olarak, LED kristali ince film, minyatürleştirme ve dizileme işlemleriyle mikro üretim teknolojisi kullanılarak üretilir.

Şu anda yarı iletkenlerin ve çiplerin minyatürleştirme süreci sınırlarına yaklaşmış durumda, ancak Mikro-LED süreci hala büyük bir gelişme potansiyeline sahip. Kullanılan üç ana yöntem şunlardır: çip seviyesinde kaynak, epitaksiyel seviyede kaynak ve film transferi.

 

Çip bağlama (Çip seviyesi bağlama)

 

Çip seviyesinde kaynaklama, LED'i mikron ölçekli Mikro LED çiplerine ayırmayı ve bunları SMT veya COB teknolojisi kullanarak ekran kartına yapıştırmayı içerir. Bu yöntem, aktarım aralığını ayarlayabilir, ancak toplu olarak aktarım yapılamaz.

 

SMT, elektronik montaj alanında yaygın olarak kullanılır; lehimleme işlemi, reflow kaynak veya daldırma kaynak gibi yöntemlerle çip bileşenlerinin PCB veya diğer alt tabaka yüzeylerine monte edilmesiyle gerçekleştirilir. Adımlar arasında malzeme kontrolü, ekran macunu, yama, kurutma, reflow lehimleme, temizleme, takma, dalga lehimleme, yeniden temizleme, inceleme ve onarım yer alır.

 

COB, LED plakalarını doğrudan PCB üzerine yerleştirip hücre üniteleri halinde birleştiren küçük aralıklı bir ekran teknolojisidir. SMD teknolojisiyle karşılaştırıldığında, COB paketleme teknolojisinin kendine özgü avantajları vardır.

Yonga levha birleştirme (epitaksiyel kaynak)

 

Epitelyal seviye kaynağı, indüktif olarak eşleştirilmiş plazma iyon aşındırma (ICP) teknolojisi kullanılarak LED epitelyal ince film tabakası üzerine doğrudan mikrometre seviyesinde Mikro-LED epitelyal ince film yapısı oluşturma yöntemidir. Bu yapının sabit aralığı, ekran piksellerinin gerekli aralığıdır.

 

Daha sonra, epitaksiyel tabaka ve alt tabaka içeren LED gofret doğrudan sürücü devre kartına bağlanır ve alt tabaka fiziksel veya kimyasal bir mekanizma kullanılarak soyulur, böylece sürücü devre kartı üzerinde bir ekran pikseli oluşturmak için yalnızca 4 ila 5 μm kalınlığında bir Mikro-LED epitaksiyel film yapısı kalır. Bu yöntemin avantajı, toplu aktarımın gerçekleştirilebilmesidir, ancak dezavantajı aktarım aralığının ayarlanamamasıdır.

İnce film transferi İnce film transferi

 

LED alt tabakası, mikro-LED film tabakasını tutmak için geçici bir alt tabaka kullanılarak fiziksel veya kimyasal yöntemlerle çıkarılır. Daha sonra, indüktif olarak eşleştirilmiş plazma aşındırma yöntemiyle mikron yapı oluşturulur. Başka bir yöntem ise önce aşındırma yapıp ardından LED alt tabakasını soymaktır. Sürücü devresinin ekran noktası aralığı gereksinimine göre, mikro-LED film, seçici transfer aracıyla gruplar halinde sürücü kartına taşınarak ekran noktası montajı tamamlanır. Bu işlem düşük maliyetlidir, ekran kartının boyutuyla sınırlı değildir ve büyük ölçekte transfer edilebilir.

 

İkinci olarak, devre kartına toplu aktarım - büyük ölçekli aktarım teknolojisi

 

Mikro-LED teknolojisinin anahtarı, çok küçük aydınlatma armatürlerinin çip üzerine yoğun bir şekilde entegre edilmesidir; bu da özel bir işlem olan büyük mikro transfer (veya büyük transfer) teknolojisini gerektirir.

Bu teknik, yüzlerce hatta binlerce birincil LED taneciğini küçük bir TFT devre kartı üzerine hassas bir şekilde lehimlemeyi içerir ve bu da son derece yüksek bir hata oranı gerektirir. Bu hedefe ulaşmaya çalışan farklı teknolojiler olmasına rağmen, seri transfer hala seri üretilecek bir teknolojidir.

Kütle transfer teknikleri dört kategoriye ayrılır: hassas kavrama, kendiliğinden birleşme, seçici salınım ve transfer.

 

Yüksek renk ve çözünürlükteki ekranlara yönelik artan pazar talebi karşısında, Mikro-LED renklendirme bir araştırma odağı haline gelmiştir. Şu anda başlıca uygulama yöntemleri şunlardır:RGB üç renkli LED yöntemi, UV/mavi LED ışık yayan ortam yöntemi ve optik lens sentez yöntemi.

Artırılmış Gerçeklik/Sanal Gerçeklik pazarı büyümeye devam ettikçe, geleneksel LCD ve OLED ekranların artık karşılayamadığı yüksek performanslı panellere olan talep de artmaktadır. Pazar, performansı iyileştirmek ve gelecekteki gelişim standartlarını karşılamak için acilen yeni ekran teknolojilerine ihtiyaç duymaktadır. Yeni bir çözüm olarak ortaya çıkan mikro-LED teknolojisi, özellikleriyle bu ihtiyaçları karşılamak için güçlü bir adaydır.