Lesen Sie mehr über die nächste Generation der Mainstream-Display-Technologie – Micro-LED
In der heutigen Zeit ist die Display-Technologie zu einem wichtigen Mittel des Informationsaustauschs geworden und umfasst Smartphones, VR/AR-Geräte, tragbare Produkte, Displays im Auto, Tablets/Computer und Laserprojektion.
Mikro-LEDDie Technologie ist als „Mainstream-Display-Technologie der nächsten Generation“ bekannt, ihre Entwicklung und Industrialisierung beschleunigt sich und die Marktchancen nehmen zu.
Layout inländischer führender Unternehmen
Tianma Microelectronics investiert seit 2017 in die Micro-LED-Technologie und konzentriert sich dabei auf hohe PPI, hohe Helligkeit und hohe HelligkeitTransparenzanzeigen. Das Unternehmen hat eine Reihe branchenführender Micro-LED-Produkte auf den Markt gebracht.
Im Jahr 2022 investierte Tianma in den Bau einer Vollprozess-Mikro-LED-Produktionslinie von der Massenübertragung bis zum Anzeigemodul unter Verwendung des Laserprozesses und maßgeschneiderter Ausrüstung für den Fall, dass es auf der Welt keine Standardtechnologie gibt. um eine vollautomatische Produktion zu erreichen. Am 26. Juni 2024 nahm die Linie erfolgreich ihre erste Produktion auf, wobei mehr als 30 Produktionsanlagen und Materialien in Zusammenarbeit mit Lieferkettenunternehmen entwickelt wurden.
Am 31. Januar schloss BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai das Mikro-LED-Wafer-Herstellungs- und Verpackungstestbasisprojekt ab. Das Projekt erstreckt sich über eine Fläche von etwa 217 Hektar, eine Investition von etwa 2 Milliarden Yuan. Das erste Produkt wird im September 2024 auf den Markt kommen und soll in Massenproduktion hergestellt werden Im Dezember dieses Jahres produziert, wird die Zukunft eine Jahresproduktion von 58.800 erreichenMikro-LEDWaffeln.
Den Daten zufolge beträgt die Marktgröße von Micro-LED-Chips im Jahr 2023 etwa 32 Millionen US-Dollar, und es wird erwartet, dass die globale Micro-LED-Marktgröße im Jahr 2025 bis 2025 3,5 Milliarden US-Dollar überschreiten wird, und es wird erwartet, dass sie noch weiter durchbrochen wird 2027 soll die 10-Milliarden-US-Dollar-Marke überschritten werden.
Micro-LED – die nächste Generation der gängigen Display-Technologie
Micro-LED, auch bekannt als mLED oder μLED, ist ein Gerät, das aus Elektrolumineszenzeinheiten im Mikrometerbereich besteht. Mithilfe der Stofftransfertechnologie können diese Einheiten auf ein hartes oder flexibles Substrat übertragen und anschließend mit Schutzschichten und Elektroden verpackt werden.
Micro-LED-Anzeigeprinzip
Der Kern der MicroLED-Technologie liegt in ihrer Pixelstruktur. Jedes Pixel besteht aus roten, grünen und blauen Primärfarb-Subpixeln. Jedes Subpixel kann unabhängig gesteuert werden, um Helligkeit, Farbe und Kontrast des Displays präzise anzupassen. Beim MicroLED-Anzeigesystem wird das von jeder LED emittierte Licht von einer Linse und einem Spiegel verarbeitet, bildet schließlich Pixel auf dem Anzeigebildschirm und wird durch einen Farbfilter angepasst, um die gewünschte Farbleistung anzuzeigen. Der Vorteil dieser Technologie liegt in der Fähigkeit, eine extrem hohe Helligkeit, einen hohen Kontrast und eine hohe Farbgenauigkeit zu erzielen.
Weiter das MikroLEDDas Array ist über vertikal über Kreuz angeordnete positive und negative Gitterelektroden mit den positiven und negativen Polen jeder Mikro-LED verbunden. Durch diese Verbindung kann die Micro-LED scannend zum Leuchten gebracht werden, indem die Elektrodenleitungen in einer bestimmten Reihenfolge aktiviert werden und so eine Bilddarstellung erreicht wird.
Micro-LED-Verfahren
Micro-LED ist eine LED-Struktur, die durch Dünnschicht, Miniaturisierung und Array verarbeitet wird und deren Größe etwa 1–100 μm beträgt. Bei dieser Technik werden Mikro-LEDs stapelweise auf Leiterplatten übertragen, die hart oder weich, transparent oder undurchsichtig sein können. Als nächstes wird ein physikalischer Abscheidungsprozess verwendet, um eine Schutzschicht und eine obere Elektrode hinzuzufügen, und schließlich wird das obere Substrat verpackt, um ein Mikro-LED-Display zu bilden.
Mikro-LED-Displays unterscheiden sich grundlegend von herkömmlichen LED-Displays hinsichtlich Maserung, Gehäuse, Integrationsprozess, Rückwandplatine und Antrieb.
Der Mikro-LED-Herstellungsprozess umfasst hauptsächlich:
Erstens ist der LED-Kristall durch die Mikrofabrikationsprozesstechnologie dünnschichtig, miniaturisiert und angeordnet
Derzeit stößt die Prozessminiaturisierung von Halbleitern und Chips an ihre Grenzen, doch der Micro-LED-Prozess hat noch viel Raum für Wachstum. Es werden hauptsächlich drei Methoden verwendet: Schweißen auf Chipebene, Schweißen auf Epitaxieebene und Filmtransfer.
Chip-Bonding (Chip-Level-Bonding)
Beim Chip-Level-Schweißen wird die LED in Mikro-LED-Chips im Mikrometerbereich aufgeteilt und mithilfe der SMT- oder COB-Technologie mit der Anzeigeplatine verbunden. Mit dieser Methode kann der Übertragungsabstand angepasst werden, eine stapelweise Übertragung ist jedoch nicht möglich.
SMT wird häufig im Bereich der elektronischen Montage eingesetzt, indem Chipkomponenten auf Leiterplatten oder anderen Substratoberflächen montiert werden, wobei Reflow-Schweiß- oder Tauchschweißverfahren wie die Schweißmontage zum Einsatz kommen. Die Schritte umfassen Materialinspektion, Siebpaste, Flicken, Trocknen, Reflow-Löten, Reinigen, Einstecken, Wellenlöten, erneutes Reinigen, Inspektion und Reparatur.
COB ist eine Small-Pitch-Display-Technologie, die LED-Wafer direkt auf der Leiterplatte einkapselt und sie zu CELL-Einheiten kombiniert. Im Vergleich zur SMD-Technologie hat die COB-Verpackungstechnologie ihre einzigartigen Vorteile.
Waferbonden (Epitaxieschweißen)
Beim epitaktischen Schweißen handelt es sich um eine Methode zur direkten Bildung einer Mikro-LED-Epitaxie-Dünnschichtstruktur im Mikrometerbereich auf einer LED-Epitaxie-Dünnschicht durch induktiv gekoppelte Plasma-Ionenätz-Technologie (ICP). Der feste Abstand dieser Struktur ist der erforderliche Abstand der Anzeigepixel.
Anschließend wird der LED-Wafer, der die Epitaxieschicht und das Substrat enthält, direkt mit der Treiberplatine verbunden und das Substrat mithilfe eines physikalischen oder chemischen Mechanismus abgelöst, sodass nur eine 4 bis 5 μm dicke epitaktische Mikro-LED-Filmstruktur zur Bildung eines Anzeigepixels übrig bleibt auf der Antriebsplatine. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass eine Stapelübertragung realisiert werden kann, der Nachteil besteht jedoch darin, dass das Übertragungsintervall nicht angepasst werden kann.
Dünnschichtübertragung. Dünnschichtübertragung
Das LED-Substrat wird durch physikalische oder chemische Mittel entfernt, wobei ein temporäres Substrat zum Halten der Mikro-LED-Filmschicht verwendet wird. Anschließend wird die Mikrostruktur durch induktiv gekoppeltes Plasmaätzen gebildet. Eine andere Methode besteht darin, das LED-Substrat zuerst zu ätzen und dann abzuziehen. Je nach Anforderung an den Anzeigepunktabstand der Ansteuerschaltung wird die Micro-LED-Folie stapelweise mit dem selektiven Übertragungswerkzeug auf die Treiberplatine bewegt, um die Anzeigepunktmontage abzuschließen. Dieses Verfahren ist kostengünstig, nicht durch die Größe der Anzeigetafel begrenzt und auf großen Maßstab übertragbar.
Zweitens, Batch-Transfer auf die Leiterplatte – Massive-Transfer-Technologie
Der Schlüssel zur Micro-LED-Technologie ist die dichte Integration sehr kleiner Leuchten auf dem Chip, die einen speziellen Prozess erfordert – die Large-Micro-Transfer-Technologie (auch Large-Transfer genannt).
Bei dieser Technik werden Hunderte bis Tausende primärer LED-Körner präzise auf eine kleine TFT-Leiterplatte gelötet, was eine extrem hohe Ausfallrate erfordert. Obwohl es unterschiedliche Technologien gibt, die dieses Ziel erreichen wollen, ist der Massentransfer immer noch eine Technologie, die in Massenproduktion hergestellt werden muss.
Stofftransfertechniken lassen sich in vier Kategorien einteilen: Präzisionsgreifung, Selbstorganisation, selektive Freisetzung und Transfer.
Angesichts der steigenden Marktnachfrage nach hochfarbigen und hochauflösenden Bildschirmen ist die Mikro-LED-Färbung zu einem Forschungsschwerpunkt geworden. Zu den wichtigsten Implementierungsmethoden gehören derzeit:RGB-Dreifarben-LED-Methode, UV/blaues LED-Licht emittierendes Medium-Verfahren und optische Linsensynthese-Methode.
Da der AR/VR-Markt weiter wächst, besteht eine wachsende Nachfrage nach Hochleistungspanels, die herkömmliche LCD- und OLED-Displays nicht mehr erfüllen können. Der Markt benötigt dringend neue Display-Technologien, um die Leistung zu verbessern und zukünftige Entwicklungsstandards zu erfüllen. Die Mikro-LED-Technologie ist eine aufstrebende Lösung und aufgrund ihrer Eigenschaften ein starker Kandidat für die Erfüllung dieser Anforderungen.