Узнайте о следующем поколении основной технологии отображения — Micro-LED.
В современную эпоху технология отображения стала ключевым способом обмена информацией, охватывая смартфоны, устройства VR/AR, носимые устройства, автомобильные дисплеи, планшеты/компьютеры и лазерные проекции.
Микро светодиодЭта технология известна как «основная технология отображения следующего поколения», ее развитие и индустриализация ускоряются, а рыночные возможности увеличиваются.
Расположение ведущих отечественных предприятий
Tianma Microelectronics инвестирует в технологию Micro-LED с 2017 года, уделяя особое внимание высокому PPI, высокой яркости и высокой производительности.прозрачные дисплеи. Компания выпустила ряд ведущих в отрасли продуктов Micro-LED.
В 2022 году Tianma инвестировала в строительство полной технологической линии по производству микросветодиодов, от массовой передачи до модуля дисплея, с использованием лазерного процесса и индивидуального оборудования, при отсутствии в мире готовых технологий. добиться полностью автоматического производства. Линия успешно запустила свое первое производство 26 июня 2024 года, в ходе которого в партнерстве с компаниями-поставщиками было разработано более 30 производственных оборудований и материалов.
31 января завершился проект испытательной базы по производству и упаковке светодиодных пластин BOE Huacan Optoelectronics Zhuhai Micro, проект занимает площадь около 217 акров, инвестиции составляют около 2 миллиардов юаней, первый продукт будет освещен в сентябре 2024 года, который планируется стать массовым. произведено в декабре этого года, в будущем годовой объем производства достигнет 58 800Микро светодиодвафли.
Согласно данным, объем рынка чипов Micro LED в 2023 году составит около 32 миллионов долларов США, и ожидается, что к 2025 году объем мирового рынка Micro LED в 2025 году превысит 3,5 миллиарда долларов США, и ожидается, что это приведет к дальнейшему прорыву рынка. В 2027 году отметка в 10 миллиардов долларов США.
Micro-LED — новое поколение основной технологии отображения.
Micro-LED, также известный как mLED или μLED, представляет собой устройство, состоящее из электролюминесцентных блоков микронного размера. С помощью технологии массообмена эти блоки можно перенести на твердую или гибкую подложку, а затем упаковать с помощью защитных слоев и электродов.
Принцип микро-светодиодного дисплея
Суть технологии MicroLED заключается в ее пиксельной структуре: каждый пиксель состоит из субпикселей красного, зеленого и синего основных цветов. Каждым субпикселем можно управлять независимо, чтобы точно настроить яркость, цвет и контрастность дисплея. В системе отображения MicroLED свет, излучаемый каждым светодиодом, обрабатывается линзой и зеркалом и, наконец, формирует пиксели на экране дисплея и регулируется цветным фильтром для отображения желаемых цветовых характеристик. Преимуществом этой технологии является ее способность обеспечивать чрезвычайно высокую яркость, контрастность и точность цветопередачи.
Далее, МикроВЕЛМатрица соединена с положительным и отрицательным полюсами каждого микросветодиода с помощью вертикально расположенных перекрестно положительных и отрицательных электродов сетки. Такое подключение позволяет зажигать микро-светодиод при сканировании путем активации линий электродов в определенной последовательности, обеспечивая тем самым отображение изображения.
Микро-светодиодный процесс
Микро-LED — это светодиодная структура, изготовленная с помощью тонкой пленки, миниатюризации и матрицы, ее размер составляет около 1-100 мкм. Этот метод предполагает пакетный перенос микросветодиодов на печатные платы, которые могут быть твердыми или мягкими, прозрачными или непрозрачными. Затем используется процесс физического осаждения для добавления защитного слоя и верхнего электрода, и, наконец, верхняя подложка упаковывается для формирования дисплея Micro-LED.
Микро-LED-дисплеи фундаментально отличаются от традиционных светодиодных дисплеев с точки зрения зернистости, корпуса, процесса интеграции, объединительной платы и привода.
Процесс производства микросветодиодов в основном включает в себя:
Во-первых, светодиодный кристалл представляет собой тонкую пленку, миниатюризацию и массив с помощью технологии микропроизводства.
В настоящее время процесс миниатюризации полупроводников и чипов приближается к своему пределу, но процесс Micro-LED все еще имеет много возможностей для роста. Используются три основных метода: сварка на уровне стружки, сварка на эпитаксиальном уровне и перенос пленки.
Чип-склеивание (Склеивание на уровне чипа)
Сварка на уровне чипа включает разделение светодиода на чипы Micro LED микронного размера и прикрепление их к плате дисплея с использованием технологии SMT или COB. Этот метод позволяет регулировать интервал передачи, но не может передаваться партиями.
SMT широко используется в области электронной сборки путем установки компонентов микросхем на печатную плату или другие поверхности подложки с использованием методов сварки оплавлением или сварки погружением, таких как сварка сборки. Этапы включают в себя проверку материала, наклеивание экрана, заплатку, сушку, пайку оплавлением, очистку, установку, пайку волновой пайкой, повторную очистку, проверку и ремонт.
COB — это технология отображения с малым шагом, которая непосредственно инкапсулирует светодиодные пластины на печатной плате и объединяет их в блоки CELL. По сравнению с технологией SMD технология упаковки COB имеет свои уникальные преимущества.
Склеивание пластин (эпитаксиальная сварка)
Эпитаксиальная сварка — это метод прямого формирования эпитаксиальной тонкой пленки микросветодиода микрометрового уровня на эпитаксиальном тонкопленочном слое светодиода с помощью технологии ионного травления в индуктивно-связанной плазме (ICP). Фиксированный интервал этой структуры — это необходимый интервал пикселей дисплея.
Затем светодиодная пластина, содержащая эпитаксиальный слой и подложку, напрямую подключается к управляющей плате, а подложка снимается с помощью физического или химического механизма, оставляя только эпитаксиальную пленочную структуру Micro-LED толщиной от 4 до 5 мкм для формирования пикселя дисплея. на плате привода. Преимущество этого метода заключается в том, что можно реализовать пакетную передачу, но недостатком является невозможность регулировки интервала передачи.
Трансфер на тонкую пленку Трансфер на тонкую пленку
Подложку светодиода удаляют физическим или химическим способом с использованием временной подложки, удерживающей слой пленки Micro-LED. Затем микронная структура формируется травлением в индуктивно-связанной плазме. Другой метод — сначала протравить, а затем отклеить подложку светодиода. В соответствии с требованиями расстояния между точками отображения схемы привода, пленка Micro-LED перемещается на плату драйвера партиями с помощью инструмента выборочного переноса для завершения сборки точки отображения. Этот процесс недорог, не ограничен размером табло и может быть перенесен в больших масштабах.
Во-вторых, пакетный перенос на печатную плату — технология массового переноса.
Ключом к технологии Micro-LED является плотная интеграция очень маленьких светильников на чипе, что требует специального процесса — технологии большого микропереноса (также называемого большим переносом).
Этот метод включает в себя точную пайку от сотен до тысяч первичных зерен светодиода на небольшой плате TFT, что требует чрезвычайно высокого уровня отказов. Хотя существуют различные технологии, пытающиеся достичь этой цели, массовый перенос по-прежнему остается технологией, которую следует производить массово.
Методы массообмена делятся на четыре категории: прецизионный захват, самосборка, избирательное высвобождение и перенос.
В условиях растущего рыночного спроса на экраны с яркими цветами и высоким разрешением раскрашивание Micro-LED стало предметом исследований. В настоящее время к основным методам реализации относятсяМетод трехцветного светодиода RGB, метод светоизлучающей среды УФ/синего светодиода и метод синтеза оптических линз..
Поскольку рынок AR/VR продолжает расти, растет спрос на высокопроизводительные панели, которые традиционные ЖК- и OLED-дисплеи больше не могут удовлетворить. Рынок остро нуждается в новых технологиях отображения для повышения производительности и соответствия будущим стандартам развития. Технология Micro-LED является новым решением, ее характеристики делают ее сильным претендентом на удовлетворение этих потребностей.