در مورد نسل بعدی فناوری نمایشگر اصلی - Micro-LED بخوانید

در عصر حاضر، فناوری صفحه نمایش به یک راه کلیدی برای تبادل اطلاعات تبدیل شده است که تلفن های هوشمند، دستگاه های VR/AR، محصولات پوشیدنی، نمایشگرهای داخل خودرو، تبلت ها/کامپیوترها و نمایش لیزری را پوشش می دهد.

 

میکرو ال ای دیفناوری به عنوان "نسل بعدی فناوری نمایشگر جریان اصلی" شناخته می شود، توسعه و صنعتی شدن آن در حال شتاب گرفتن است و فرصت های بازار در حال افزایش است.

طرح‌بندی شرکت‌های پیشرو داخلی

 

Tianma Microelectronics از سال 2017 روی فناوری Micro-LED سرمایه گذاری کرده است و بر PPI بالا، روشنایی بالا و بالا تمرکز کرده است.نمایش شفافیت. این شرکت تعدادی از محصولات Micro-LED پیشرو در صنعت را روانه بازار کرده است.

 

در سال 2022، تیانما در ساخت یک خط تولید میکرو LED با فرآیند کامل از انتقال گسترده به ماژول نمایشگر، با استفاده از فرآیند لیزر و تجهیزات سفارشی، در صورت عدم وجود فناوری خارج از قفسه در جهان، سرمایه‌گذاری کرد. برای دستیابی به تولید کاملا اتوماتیک این خط اولین تولید خود را در 26 ژوئن 2024 با موفقیت روشن کرد که طی آن بیش از 30 تجهیزات و مواد تولیدی با مشارکت شرکت های زنجیره تامین توسعه یافتند.

در 31 ژانویه، BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Micro LED ویفر تولید و آزمایش پایه پروژه بسته شد، این پروژه مساحتی در حدود 217 هکتار را پوشش می دهد، سرمایه گذاری حدود 2 میلیارد یوان، اولین محصول را در سپتامبر 2024 روشن می کند، برنامه ریزی شده برای انبوه باشد. تولید شده در دسامبر سال جاری، آینده تولید سالانه 58800 دست خواهد یافتمیکرو ال ای دیویفر

بر اساس داده ها، اندازه بازار تراشه های Micro LED در سال 2023 حدود 32 میلیون دلار آمریکا است و پیش بینی می شود که اندازه بازار جهانی میکرو LED در سال 2025 تا سال 2025 از 3.5 میلیارد دلار آمریکا فراتر رود و انتظار می رود که بیش از پیش شکسته شود. 10 میلیارد دلار آمریکا در سال 2027.

 

Micro-LED - نسل بعدی فناوری نمایشگر اصلی

 

میکرو ال ای دی که با نام های mLED یا μLED نیز شناخته می شود، دستگاهی است که از واحدهای الکترولومینسانس در مقیاس میکرونی تشکیل شده است. از طریق فناوری انتقال جرم، این واحدها را می توان به یک بستر سخت یا انعطاف پذیر منتقل کرد و سپس با لایه های محافظ و الکترود بسته بندی کرد.

اصل صفحه نمایش میکرو LED

 

هسته فناوری MicroLED در ساختار پیکسلی آن نهفته است، هر پیکسل از زیر پیکسل های رنگ اصلی قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است. هر زیر پیکسل را می توان به طور مستقل کنترل کرد تا به طور دقیق روشنایی، رنگ و کنتراست نمایشگر را تنظیم کند. در سیستم نمایشگر MicroLED، نور ساطع شده توسط هر LED توسط یک لنز و یک آینه پردازش می شود و در نهایت پیکسل هایی را روی صفحه نمایش تشکیل می دهد و توسط یک فیلتر رنگی تنظیم می شود تا عملکرد رنگی مورد نظر را نشان دهد. مزیت این فناوری توانایی آن در ارائه روشنایی، کنتراست و دقت رنگ فوق العاده بالا است.

 

علاوه بر این، میکروLEDآرایه توسط الکترودهای شبکه مثبت و منفی به طور عمودی به قطب های مثبت و منفی هر میکرو LED متصل می شود. این اتصال میکرو LED را قادر می‌سازد تا با اسکن کردن با فعال کردن خطوط الکترود در یک توالی خاص روشن شود و در نتیجه نمایش تصویر حاصل شود.

فرآیند میکرو LED

 

Micro-LED یک ساختار LED است که توسط لایه نازک، کوچک سازی و آرایه پردازش می شود و اندازه آن حدود 1-100μm است. این تکنیک شامل انتقال میکرو LED ها به صورت دسته ای به بردهای مدار است که می توانند سخت یا نرم، شفاف یا مات باشند. در مرحله بعد، از یک فرآیند رسوب فیزیکی برای افزودن یک لایه محافظ و الکترود بالایی استفاده می‌شود و در نهایت بستر بالایی بسته‌بندی می‌شود تا یک نمایشگر Micro-LED تشکیل شود.

نمایشگرهای Micro-LED از نظر دانه بندی، بسته بندی، فرآیند یکپارچه سازی، backplane و درایو، با نمایشگرهای LED سنتی تفاوت اساسی دارند.

 

فرآیند تولید میکرو LED عمدتاً شامل موارد زیر است:

 

اول، کریستال LED از طریق فناوری فرآیند میکروساخت لایه نازک، کوچک سازی و آرایه است.

در حال حاضر، فرآیند کوچک سازی نیمه هادی ها و تراشه ها به مرز خود نزدیک می شود، اما فرآیند Micro-LED هنوز جای زیادی برای رشد دارد. سه روش اصلی مورد استفاده قرار می گیرد: جوشکاری سطح تراشه، جوشکاری سطح همپایه و انتقال فیلم.

 

پیوند تراشه (پیوند سطح تراشه)

 

جوشکاری سطح تراشه شامل تقسیم LED به تراشه های Micro LED در مقیاس میکرونی و اتصال آنها به صفحه نمایش با استفاده از فناوری SMT یا COB است. این روش می تواند فاصله انتقال را تنظیم کند، اما به صورت دسته ای قابل انتقال نیست.

 

SMT به طور گسترده در زمینه مونتاژ الکترونیکی، با نصب اجزای تراشه بر روی PCB یا سایر سطوح بستر، با استفاده از روش‌های جوشکاری جریان یا جوشکاری غوطه‌ور مانند مونتاژ جوش استفاده می‌شود. مراحل شامل بازرسی مواد، خمیر صفحه، پچ، خشک کردن، لحیم کاری مجدد، تمیز کردن، پلاگین، لحیم کاری موجی، تمیز کردن مجدد، بازرسی و تعمیر است.

 

COB یک فناوری نمایشگر با گام کوچک است که مستقیماً ویفرهای LED را روی PCB کپسوله می کند و آنها را در واحدهای سلولی ترکیب می کند. در مقایسه با فناوری SMD، فناوری بسته بندی COB دارای مزایای منحصر به فرد خود است.

باندینگ ویفر (جوشکاری اپیتاکسیال)

 

جوشکاری سطح همبستگی روشی برای شکل‌دهی مستقیم ساختار لایه نازک هم‌پایه Micro-LED در سطح میکرومتر بر روی لایه لایه نازک همپای LED توسط فناوری اچینگ یون پلاسما جفت شده القایی (ICP) است. فاصله ثابت این ساختار فاصله مورد نیاز پیکسل های نمایشگر است.

 

سپس، ویفر LED حاوی لایه اپیتاکسیال و زیرلایه مستقیماً به صفحه مدار محرک متصل می‌شود و بستر با استفاده از مکانیزم فیزیکی یا شیمیایی جدا می‌شود و تنها یک ساختار فیلم همپای Micro-LED با ابعاد 4 تا 5 میکرومتر باقی می‌ماند تا یک پیکسل نمایشگر را تشکیل دهد. روی برد مدار درایو مزیت این روش این است که انتقال دسته ای قابل تحقق است، اما عیب آن این است که فاصله انتقال قابل تنظیم نیست.

انتقال فیلم نازک انتقال فیلم نازک

 

بستر LED با استفاده از یک بستر موقت برای نگه داشتن لایه فیلم Micro-LED با روش های فیزیکی یا شیمیایی حذف می شود. سپس، ساختار میکرونی با اچ پلاسما جفت شده القایی تشکیل می شود. روش دیگر این است که ابتدا زیر لایه LED را حکاکی کنید و سپس جدا کنید. با توجه به تقاضای فاصله نقطه نمایش مدار درایو، فیلم Micro-LED به صورت دسته‌ای با ابزار انتقال انتخابی به برد راننده منتقل می‌شود تا مونتاژ نقطه نمایش کامل شود. این فرآیند کم هزینه است، با اندازه صفحه نمایش محدود نمی شود و در مقیاس بزرگ قابل انتقال است.

 

دوم، انتقال دسته ای به برد مدار - فناوری انتقال عظیم

 

کلید فناوری Micro-LED ادغام متراکم لامپ های بسیار کوچک بر روی تراشه است که به یک فرآیند خاص نیاز دارد - فناوری انتقال میکرو بزرگ (که انتقال بزرگ نیز نامیده می شود).

این تکنیک شامل لحیم کاری دقیق صدها تا هزاران دانه LED اولیه روی یک برد مدار کوچک TFT است که به نرخ شکست بسیار بالایی نیاز دارد. اگرچه فناوری‌های مختلفی برای دستیابی به این هدف تلاش می‌کنند، انتقال انبوه هنوز هم فناوری‌ای است که باید به صورت انبوه تولید شود.

تکنیک های انتقال جرم به چهار دسته تقسیم می شوند: چنگ زدن دقیق، خود مونتاژ، رهاسازی انتخابی و انتقال.

 

در مواجهه با افزایش تقاضای بازار برای صفحه نمایش های رنگی و وضوح بالا، رنگ بندی میکرو ال ای دی به یک مرکز تحقیقاتی تبدیل شده است. در حال حاضر روشهای اجرایی اصلی شاملروش LED سه رنگ RGB، روش رسانه ساطع نور LED آبی UV/آبی و روش سنتز لنز نوری.

با ادامه رشد بازار AR/VR، تقاضای فزاینده ای برای پنل های با کارایی بالا وجود دارد که نمایشگرهای LCD و OLED سنتی دیگر نمی توانند پاسخگوی آن باشند. بازار به فناوری‌های جدید نمایشگر برای بهبود عملکرد و برآورده کردن استانداردهای توسعه آینده نیاز فوری دارد. فناوری Micro-LED به عنوان یک راه حل در حال ظهور، ویژگی های آن را به یک رقیب قوی برای رفع این نیازها تبدیل می کند.