Przeczytaj o nowej generacji popularnej technologii wyświetlania - Micro-LED

W obecnej epoce technologia wyświetlania stała się kluczowym sposobem wymiany informacji, obejmującym smartfony, urządzenia VR/AR, produkty do noszenia, wyświetlacze samochodowe, tablety/komputery i projekcje laserowe.

 

Mikro dioda LEDtechnologia jest znana jako „główna technologia wyświetlania nowej generacji”, jej rozwój i industrializacja przyspieszają, a możliwości rynkowe rosną.

Układ wiodących przedsiębiorstw krajowych

 

Tianma Microelectronics inwestuje w technologię Micro-LED od 2017 roku, koncentrując się na wysokim PPI, wysokiej jasności i wysokiejwyświetlacze przezroczystości. Firma wprowadziła na rynek szereg wiodących w branży produktów Micro-LED.

 

W 2022 roku Tianma zainwestowała w budowę pełnoprocesowej linii produkcyjnej Micro-LED od momentu przeniesienia masy do modułu wyświetlacza, z wykorzystaniem procesu laserowego i sprzętu dostosowanego do indywidualnych potrzeb, w przypadku braku gotowej technologii na świecie, aby osiągnąć w pełni zautomatyzowaną produkcję. Linia pomyślnie uruchomiła swoją pierwszą produkcję 26 czerwca 2024 r., podczas której we współpracy z firmami z łańcucha dostaw opracowano ponad 30 urządzeń i materiałów produkcyjnych.

31 stycznia BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Micro LED w zakresie produkcji i testowania bazy testowej w zakresie produkcji i pakowania płytek, projekt obejmuje obszar około 217 akrów, inwestycja o wartości około 2 miliardów juanów, zapali pierwszy produkt we wrześniu 2024 r., który ma być masowy wyprodukowanych w grudniu tego roku, przyszłość osiągnie roczną produkcję na poziomie 58 800 sztukMikro dioda LEDwafle.

Według danych wielkość rynku chipów Micro LED w 2023 r. wyniesie około 32 mln dolarów amerykańskich i oczekuje się, że globalna wielkość rynku mikroLED w 2025 r. przekroczy 3,5 mld dolarów do 2025 r., co ma jeszcze bardziej przełamać trend Wartość 10 miliardów dolarów w 2027 r.

 

Micro-LED - następna generacja popularnej technologii wyświetlania

 

Micro-LED, znana również jako mLED lub μLED, to urządzenie składające się z jednostek elektroluminescencyjnych w skali mikronowej. Dzięki technologii przenoszenia masy jednostki te można przenieść na twarde lub elastyczne podłoże, a następnie opakować w warstwy ochronne i elektrody.

Zasada wyświetlania mikro-LED

 

Rdzeń technologii MicroLED leży w jej strukturze pikseli, każdy piksel składa się z subpikseli koloru podstawowego: czerwonego, zielonego i niebieskiego. Każdy subpiksel można niezależnie kontrolować, aby precyzyjnie dostosować jasność, kolor i kontrast wyświetlacza. W systemie wyświetlaczy MicroLED światło emitowane przez każdą diodę LED jest przetwarzane przez soczewkę i lustro, a na koniec tworzy piksele na ekranie wyświetlacza i jest regulowane przez filtr kolorów, aby pokazać pożądaną wydajność kolorów. Zaletą tej technologii jest możliwość zapewnienia niezwykle wysokiej jasności, kontrastu i wierności kolorów.

 

Dalej MikroPROWADZONYmatryca jest połączona z dodatnim i ujemnym biegunem każdej diody Micro LED za pomocą pionowo rozmieszczonych krzyżowo dodatnich i ujemnych elektrod siatkowych. To połączenie umożliwia zapalenie diody Micro LED poprzez skanowanie poprzez aktywację linii elektrod w określonej kolejności, uzyskując w ten sposób wyświetlanie obrazu.

Proces mikro-LED

 

Micro-LED to struktura LED przetwarzana za pomocą cienkiej folii, miniaturyzacji i układu, a jej rozmiar wynosi około 1-100 μm. Technika ta polega na przenoszeniu mikro-diod partiami na płytki drukowane, które mogą być twarde lub miękkie, przezroczyste lub nieprzezroczyste. Następnie stosuje się proces fizycznego osadzania w celu dodania warstwy ochronnej i górnej elektrody, a na koniec górne podłoże jest pakowane w celu utworzenia wyświetlacza Micro-LED.

Wyświetlacze Micro-LED zasadniczo różnią się od tradycyjnych wyświetlaczy LED pod względem ziarna, opakowania, procesu integracji, płyty montażowej i napędu.

 

Proces produkcji mikro-LED obejmuje głównie:

 

Po pierwsze, kryształ LED jest cienkowarstwowy, miniaturyzowany i układany w technologii procesu mikrofabrykacji

Obecnie miniaturyzacja procesów półprzewodników i chipów zbliża się do kresu, ale proces Micro-LED nadal ma duże pole do rozwoju. Stosowane są trzy główne metody: zgrzewanie na poziomie wiórów, zgrzewanie na poziomie epitaksjalnym i transfer folii.

 

Łączenie wiórów (łączenie na poziomie wiórów)

 

Spawanie na poziomie chipa polega na podzieleniu diody LED na chipy Micro LED w skali mikronowej i połączeniu ich z płytką wyświetlacza za pomocą technologii SMT lub COB. Ta metoda umożliwia dostosowanie odstępów między transferami, ale nie można jej przenosić partiami.

 

SMT jest szeroko stosowane w dziedzinie montażu elektroniki, poprzez montaż komponentów chipowych na PCB lub innych powierzchniach podłoża, przy użyciu metod zgrzewania rozpływowego lub zgrzewania zanurzeniowego, takich jak spawanie montażowe. Etapy obejmują kontrolę materiału, wklejenie ekranu, łatanie, suszenie, lutowanie rozpływowe, czyszczenie, podłączanie, lutowanie na fali, ponowne czyszczenie, kontrolę i naprawę.

 

COB to technologia wyświetlaczy o małej podziałce, która bezpośrednio osadza płytki LED na płytce drukowanej i łączy je w jednostki CELL. W porównaniu z technologią SMD, technologia pakowania COB ma swoje unikalne zalety.

Klejenie płytek (zgrzewanie epitaksjalne)

 

Zgrzewanie epitaksjalne to metoda bezpośredniego tworzenia cienkowarstwowej struktury epitaksjalnej Micro-LED na poziomie mikrometrycznym na cienkiej warstwie epitaksjalnej LED za pomocą technologii trawienia jonowego ze sprzężeniem indukcyjnym (ICP). Stały odstęp tej struktury jest wymaganym odstępem pikseli wyświetlacza.

 

Następnie płytka LED zawierająca warstwę epitaksjalną i podłoże jest bezpośrednio łączona z płytką drukowaną napędu, a podłoże jest usuwane za pomocą mechanizmu fizycznego lub chemicznego, pozostawiając jedynie strukturę epitaksjalnej powłoki Micro-LED o grubości od 4 do 5 μm tworzącą piksel wyświetlacza na płytce drukowanej napędu. Zaletą tej metody jest to, że można realizować transfer wsadowy, ale wadą jest to, że nie można regulować odstępu między transferami.

Transfer cienkiej folii Transfer cienkiej folii

 

Podłoże LED usuwa się metodami fizycznymi lub chemicznymi, stosując tymczasowe podłoże do przytrzymywania warstwy folii Micro-LED. Następnie struktura mikronowa jest tworzona poprzez trawienie plazmowe sprzężone indukcyjnie. Inną metodą jest najpierw wytrawienie, a następnie odklejenie podłoża LED. Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi odstępu między punktami wyświetlania w obwodzie napędowym, folia Micro-LED jest przenoszona partiami na płytkę sterownika za pomocą narzędzia do selektywnego przenoszenia, aby zakończyć montaż punktu wyświetlacza. Proces ten jest tani, nie jest ograniczony rozmiarem tablicy ekspozycyjnej i można go przenieść na dużą skalę.

 

Po drugie, transfer wsadowy na płytkę drukowaną - technologia masowego transferu

 

Kluczem do technologii Micro-LED jest gęsta integracja bardzo małych opraw w chipie, co wymaga specjalnego procesu - technologii dużego mikrotransferu (zwanej także dużym transferem).

Technika ta polega na precyzyjnym lutowaniu od setek do tysięcy pierwotnych ziaren LED na małej płytce drukowanej TFT, co wymaga niezwykle dużej awaryjności. Chociaż istnieją różne technologie próbujące osiągnąć ten cel, transfer masy jest nadal technologią, którą należy produkować masowo.

Techniki przenoszenia masy można podzielić na cztery kategorie: chwytanie precyzyjne, samoorganizacja, selektywne uwalnianie i przenoszenie.

 

W obliczu rosnącego zapotrzebowania rynku na ekrany o dużej liczbie kolorów i wysokiej rozdzielczości, koloryzacja Micro-LED stała się przedmiotem badań. Obecnie główne metody wdrażania obejmująMetoda trójkolorowej diody LED RGB, metoda środka emitującego światło UV/niebieski LED i metoda syntezy soczewek optycznych.

Wraz z rozwojem rynku AR/VR rośnie zapotrzebowanie na panele o wysokiej wydajności, któremu tradycyjne wyświetlacze LCD i OLED nie są już w stanie sprostać. Rynek pilnie potrzebuje nowych technologii wyświetlania, aby poprawić wydajność i spełnić przyszłe standardy rozwoju. Technologia Micro-LED jako nowe rozwiązanie, a jej cechy sprawiają, że jest silnym konkurentem w zaspokajaniu tych potrzeb.