Baca tentang teknologi paparan arus perdana generasi seterusnya - Micro-LED

Dalam era semasa, teknologi paparan telah menjadi cara utama pertukaran maklumat, meliputi telefon pintar, peranti VR/AR, produk boleh pakai, paparan dalam kereta, tablet/komputer dan unjuran laser.

 

LED mikroteknologi dikenali sebagai "teknologi paparan arus perdana generasi seterusnya", pembangunan dan perindustriannya semakin pesat, dan peluang pasaran semakin meningkat.

Susun atur perusahaan terkemuka domestik

 

Tianma Microelectronics telah melabur dalam teknologi Micro-LED sejak 2017, memfokuskan pada PPI tinggi, kecerahan tinggi dan tinggipaparan ketelusan. Syarikat itu telah melancarkan beberapa produk LED Mikro yang terkemuka dalam industri.

 

Pada 2022, Tianma melabur dalam pembinaan barisan pengeluaran LED Mikro proses penuh daripada pemindahan besar-besaran ke modul paparan, menggunakan proses laser dan peralatan tersuai, sekiranya tiada teknologi luar biasa di dunia, untuk mencapai pengeluaran automatik sepenuhnya. Barisan itu berjaya menyalakan pengeluaran pertamanya pada 26 Jun 2024, di mana lebih daripada 30 peralatan dan bahan pengeluaran telah dibangunkan dengan kerjasama syarikat rantaian bekalan.

Pada 31 Januari, BOE Huacan Optoelektronik Zhuhai Micro LED pembuatan wafer dan projek asas ujian pembungkusan dihadkan, projek itu meliputi kawasan seluas kira-kira 217 ekar, pelaburan kira-kira 2 bilion yuan, akan menyalakan produk pertama pada September 2024, yang dirancang untuk menjadi besar-besaran. dikeluarkan pada Disember tahun ini, masa depan akan mencapai pengeluaran tahunan sebanyak 58,800LED mikrowafer.

Menurut data, saiz pasaran cip LED Mikro pada tahun 2023 ialah kira-kira 32 juta dolar AS, dan dijangkakan saiz pasaran LED Mikro global pada tahun 2025 akan melebihi 3.5 bilion dolar AS menjelang 2025, dan ia dijangka akan terus memecahkan 10 bilion dolar AS pada tahun 2027.

 

Micro-LED- generasi seterusnya teknologi paparan arus perdana

 

Micro-LED, juga dikenali sebagai mLED atau μLED, ialah peranti yang terdiri daripada unit electroluminescence skala mikron. Melalui teknologi pemindahan jisim, unit ini boleh dipindahkan ke substrat yang keras atau fleksibel dan kemudian dibungkus dengan lapisan pelindung dan elektrod.

Prinsip paparan LED mikro

 

Teras teknologi MicroLED terletak pada struktur pikselnya, setiap piksel terdiri daripada sub-piksel warna utama merah, hijau dan biru. Setiap sub-piksel boleh dikawal secara bebas untuk melaraskan kecerahan, warna dan kontras paparan dengan tepat. Dalam sistem paparan MicroLED, cahaya yang dipancarkan oleh setiap LED diproses oleh kanta dan cermin, dan akhirnya membentuk piksel pada skrin paparan, dan dilaraskan oleh penapis warna untuk menunjukkan prestasi warna yang diingini. Kelebihan teknologi ini adalah keupayaannya untuk memberikan kecerahan, kontras dan ketepatan warna yang sangat tinggi.

 

Selanjutnya, MicroLEDtatasusunan disambungkan ke kutub positif dan negatif setiap LED Mikro oleh elektrod grid positif dan negatif tersusun silang menegak. Sambungan ini membolehkan LED Mikro dinyalakan dengan mengimbas dengan mengaktifkan garisan elektrod dalam urutan tertentu, sekali gus mencapai paparan imej.

Proses mikro-LED

 

Micro-LED ialah struktur LED yang diproses oleh filem nipis, pengecilan dan tatasusunan, dan saiznya adalah kira-kira 1-100μm. Teknik ini melibatkan pemindahan mikro-leds dalam kelompok ke papan litar, yang boleh menjadi keras atau lembut, telus atau legap. Seterusnya, proses pemendapan fizikal digunakan untuk menambah lapisan pelindung dan elektrod atas, dan akhirnya substrat atas dibungkus untuk membentuk paparan LED Mikro.

Paparan LED mikro pada asasnya berbeza daripada paparan LED tradisional dari segi butiran, pakej, proses penyepaduan, satah belakang dan pemacu.

 

Proses pembuatan LED mikro terutamanya termasuk:

 

Pertama, kristal LED adalah filem nipis, pengecilan dan tatasusunan melalui teknologi proses mikrofabrikasi

Pada masa ini, proses pengecilan semikonduktor dan cip menghampiri hadnya, tetapi proses Micro-LED masih mempunyai banyak ruang untuk pertumbuhan. Terdapat tiga kaedah utama yang digunakan: kimpalan aras cip, kimpalan aras epitaxial dan pemindahan filem.

 

Ikatan cip (ikatan tahap cip)

 

Kimpalan peringkat cip melibatkan pembahagian LED kepada cip LED Mikro berskala mikron dan mengikatnya pada papan paparan menggunakan teknologi SMT atau COB. Kaedah ini boleh melaraskan jarak pemindahan, tetapi tidak boleh dipindahkan secara berkelompok.

 

SMT digunakan secara meluas dalam bidang pemasangan elektronik, dengan memasang komponen cip pada PCB atau permukaan substrat lain, menggunakan kimpalan aliran semula atau kaedah kimpalan celup seperti pemasangan kimpalan. Langkah-langkah termasuk pemeriksaan bahan, tampal skrin, tampalan, pengeringan, pematerian aliran semula, pembersihan, pemalam, pematerian gelombang, pembersihan semula, pemeriksaan dan pembaikan.

 

COB ialah teknologi paparan nada kecil yang secara langsung membungkus wafer LED pada PCB dan menggabungkannya ke dalam unit CELL. Berbanding dengan teknologi SMD, teknologi pembungkusan COB mempunyai kelebihannya yang unik.

Ikatan wafer (kimpalan epitaxial)

 

Kimpalan aras epitaxial ialah kaedah untuk secara langsung membentuk struktur filem nipis epitaxial mikro-LED tahap mikro pada lapisan filem nipis epitaxial LED dengan teknologi etsa ion plasma (ICP) berganding secara induktif. Jarak tetap struktur ini ialah jarak piksel paparan yang diperlukan.

 

Kemudian, wafer LED yang mengandungi lapisan epitaxial dan substrat disambungkan terus ke papan litar pemacu, dan substrat dilucutkan menggunakan mekanisme fizikal atau kimia, hanya meninggalkan struktur filem epitaxial Micro-LED 4 hingga 5μm untuk membentuk piksel paparan pada papan litar pemacu. Kelebihan kaedah ini ialah pemindahan kelompok boleh direalisasikan, tetapi kelemahannya ialah selang pemindahan tidak boleh diselaraskan.

Pemindahan filem nipis Pemindahan filem nipis

 

Substrat LED dikeluarkan dengan cara fizikal atau kimia, menggunakan substrat sementara untuk memegang lapisan filem LED Mikro. Kemudian, struktur mikron dibentuk oleh etsa plasma yang digabungkan secara induktif. Kaedah lain ialah mengetsa dahulu dan kemudian mengupas substrat LED. Mengikut permintaan jarak titik paparan litar pemacu, filem Micro-LED dialihkan ke papan pemacu secara berkelompok dengan alat pemindahan terpilih untuk melengkapkan pemasangan titik paparan. Proses ini berkos rendah, tidak terhad oleh saiz papan paparan, dan boleh dipindahkan secara besar-besaran.

 

Kedua, pemindahan batch ke papan litar - teknologi pemindahan besar-besaran

 

Kunci kepada teknologi Micro-LED ialah integrasi padat luminair yang sangat kecil pada cip, yang memerlukan proses khas - teknologi pemindahan mikro besar (juga dipanggil pemindahan besar).

Teknik ini melibatkan pematerian tepat ratusan hingga ribuan bijirin LED utama pada papan litar TFT kecil, yang memerlukan kadar kegagalan yang sangat tinggi. Walaupun terdapat pelbagai teknologi yang cuba mencapai matlamat ini, pemindahan besar-besaran masih merupakan teknologi yang perlu dikeluarkan secara besar-besaran.

Teknik pemindahan massa terbahagi kepada empat kategori: ambil ketepatan, pemasangan sendiri, pelepasan terpilih dan pemindahan.

 

Dalam menghadapi permintaan pasaran yang semakin meningkat untuk skrin warna tinggi dan resolusi tinggi, pewarnaan Micro-LED telah menjadi tumpuan penyelidikan. Pada masa ini, kaedah pelaksanaan utama termasukKaedah LED tiga warna RGB, kaedah sederhana pemancar cahaya LED UV/biru dan kaedah sintesis kanta optik.

Memandangkan pasaran AR/VR terus berkembang, terdapat peningkatan permintaan untuk panel berprestasi tinggi yang paparan LCD dan OLED tradisional tidak dapat dipenuhi lagi. Pasaran amat memerlukan teknologi paparan baharu untuk meningkatkan prestasi dan memenuhi piawaian pembangunan masa hadapan. Teknologi Micro-LED sebagai penyelesaian yang baru muncul, ciri-cirinya menjadikannya pesaing yang kuat untuk memenuhi keperluan ini.