Lea sobre la próxima generación de tecnología de visualización convencional: Micro-LED
En la era actual, la tecnología de visualización se ha convertido en una forma clave de intercambio de información, que abarca teléfonos inteligentes, dispositivos VR/AR, productos portátiles, pantallas para automóviles, tabletas/computadoras y proyecciones láser.
MicroLEDLa tecnología se conoce como "tecnología de visualización convencional de próxima generación", su desarrollo e industrialización se están acelerando y las oportunidades de mercado están aumentando.
Diseño de empresas líderes nacionales.
Tianma Microelectronics ha estado invirtiendo en tecnología Micro-LED desde 2017, enfocándose en alto PPI, alto brillo y altapantallas de transparencia. La empresa ha lanzado una serie de productos Micro-LED líderes en la industria.
En 2022, Tianma invirtió en la construcción de una línea de producción de Micro-LED de proceso completo, desde la transferencia masiva hasta el módulo de visualización, utilizando el proceso láser y equipos personalizados, en el caso de que no exista una tecnología disponible en el mundo. para lograr una producción totalmente automática. La línea encendió con éxito su primera producción el 26 de junio de 2024, durante la cual se desarrollaron más de 30 equipos y materiales de producción en asociación con empresas de la cadena de suministro.
El 31 de enero, el proyecto base de prueba de embalaje y fabricación de obleas Micro LED de BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai finalizó. El proyecto cubre un área de aproximadamente 217 acres, una inversión de aproximadamente 2 mil millones de yuanes, iluminará el primer producto en septiembre de 2024, planeado para ser masivo. producido en diciembre de este año, el futuro alcanzará una producción anual de 58.800MicroLEDobleas.
Según los datos, el tamaño del mercado de chips Micro LED en 2023 es de aproximadamente 32 millones de dólares estadounidenses, y se espera que el tamaño del mercado global de Micro LED en 2025 supere los 3.500 millones de dólares estadounidenses para 2025, y se espera que rompa aún más el 10 mil millones de dólares estadounidenses en 2027.
Micro-LED: la próxima generación de tecnología de visualización convencional
Micro-LED, también conocido como mLED o μLED, es un dispositivo compuesto por unidades de electroluminiscencia a escala micrométrica. Mediante la tecnología de transferencia de masa, estas unidades pueden transferirse a un sustrato duro o flexible y luego empaquetarse con capas protectoras y electrodos.
Principio de pantalla micro-LED
El núcleo de la tecnología MicroLED radica en su estructura de píxeles; cada píxel está compuesto por subpíxeles de colores primarios rojo, verde y azul. Cada subpíxel se puede controlar de forma independiente para ajustar con precisión el brillo, el color y el contraste de la pantalla. En el sistema de visualización MicroLED, la luz emitida por cada LED es procesada por una lente y un espejo y finalmente forma píxeles en la pantalla y se ajusta mediante un filtro de color para mostrar el rendimiento de color deseado. La ventaja de esta tecnología es su capacidad para proporcionar brillo, contraste y precisión de color extremadamente altos.
Además, el MicroCONDUJOLa matriz está conectada a los polos positivo y negativo de cada Micro LED mediante electrodos de rejilla positivos y negativos dispuestos verticalmente en cruz. Esta conexión permite encender el Micro LED mediante escaneo activando las líneas de electrodos en una secuencia específica, logrando así la visualización de la imagen.
Proceso micro-LED
Micro-LED es una estructura de LED procesada mediante película delgada, miniaturización y matriz, y su tamaño es de aproximadamente 1-100 μm. Esta técnica consiste en transferir microleds en lotes a placas de circuito, que pueden ser duras o blandas, transparentes u opacas. A continuación, se utiliza un proceso de deposición física para agregar una capa protectora y un electrodo superior y, finalmente, el sustrato superior se empaqueta para formar una pantalla Micro-LED.
Las pantallas Micro-LED son fundamentalmente diferentes de las pantallas LED tradicionales en términos de grano, paquete, proceso de integración, placa posterior y unidad.
El proceso de fabricación de Micro-LED incluye principalmente:
Primero, el cristal LED es de película delgada, miniaturización y matriz a través de la tecnología del proceso de microfabricación.
En la actualidad, el proceso de miniaturización de semiconductores y chips se está acercando a su límite, pero el proceso Micro-LED todavía tiene mucho margen de crecimiento. Se utilizan tres métodos principales: soldadura a nivel de viruta, soldadura a nivel epitaxial y transferencia de película.
Unión de chips (unión a nivel de chip)
La soldadura a nivel de chip implica dividir el LED en chips Micro LED de escala micrométrica y unirlos al tablero de visualización mediante tecnología SMT o COB. Este método puede ajustar el espacio de transferencia, pero no se puede transferir en lotes.
SMT se usa ampliamente en el campo del ensamblaje electrónico, mediante el montaje de componentes de chip en PCB u otras superficies de sustrato, utilizando métodos de soldadura por reflujo o soldadura por inmersión, como el ensamblaje por soldadura. Los pasos incluyen inspección del material, pasta de pantalla, parche, secado, soldadura por reflujo, limpieza, enchufado, soldadura por ola, relimpieza, inspección y reparación.
COB es una tecnología de visualización de paso pequeño que encapsula directamente obleas LED en la PCB y las combina en unidades CELL. En comparación con la tecnología SMD, la tecnología de embalaje COB tiene ventajas únicas.
Unión de obleas (soldadura epitaxial)
La soldadura a nivel epitaxial es un método para formar directamente una estructura de película delgada epitaxial Micro-LED a nivel micrométrico sobre una capa de película delgada epitaxial de LED mediante tecnología de grabado de iones de plasma (ICP) acoplado inductivamente. El espaciado fijo de esta estructura es el espaciado requerido de los píxeles de la pantalla.
Luego, la oblea LED que contiene la capa epitaxial y el sustrato se conecta directamente a la placa de circuito impulsor, y el sustrato se retira mediante un mecanismo físico o químico, dejando solo una estructura de película epitaxial Micro-LED de 4 a 5 μm para formar un píxel de visualización. en la placa de circuito del variador. La ventaja de este método es que se puede realizar la transferencia por lotes, pero la desventaja es que no se puede ajustar el intervalo de transferencia.
Transferencia de película delgada Transferencia de película delgada
El sustrato LED se elimina por medios físicos o químicos, utilizando un sustrato temporal para sujetar la capa de película Micro-LED. Luego, la estructura micrométrica se forma mediante grabado con plasma acoplado inductivamente. Otro método consiste en grabar primero y luego retirar el sustrato del LED. De acuerdo con la demanda del espaciado de los puntos de visualización del circuito de control, la película Micro-LED se mueve a la placa del controlador en lotes con la herramienta de transferencia selectiva para completar el ensamblaje del punto de visualización. Este proceso es de bajo costo, no está limitado por el tamaño del tablero de visualización y puede transferirse a gran escala.
En segundo lugar, transferencia por lotes a placa de circuito: tecnología de transferencia masiva
La clave de la tecnología Micro-LED es la densa integración de luminarias muy pequeñas en el chip, lo que requiere un proceso especial: la tecnología de microtransferencia grande (también llamada transferencia grande).
La técnica implica soldar con precisión de cientos a miles de granos de LED primarios en una pequeña placa de circuito TFT, lo que requiere una tasa de falla extremadamente alta. Aunque existen diferentes tecnologías que intentan lograr este objetivo, la transferencia masiva sigue siendo una tecnología que debe producirse en masa.
Las técnicas de transferencia de masa se dividen en cuatro categorías: agarre de precisión, autoensamblaje, liberación selectiva y transferencia.
Ante la creciente demanda del mercado de pantallas de alto color y alta resolución, la coloración Micro-LED se ha convertido en un foco de investigación. En la actualidad, los principales métodos de implementación incluyenMétodo LED RGB de tres colores, método de medio emisor de luz LED UV/azul y método de síntesis de lentes ópticas.
A medida que el mercado AR/VR continúa creciendo, existe una creciente demanda de paneles de alto rendimiento que las pantallas LCD y OLED tradicionales ya no pueden satisfacer. El mercado necesita urgentemente nuevas tecnologías de visualización para mejorar el rendimiento y cumplir con los estándares de desarrollo futuros. La tecnología Micro-LED como solución emergente, sus características la convierten en un fuerte contendiente para cubrir estas necesidades.