Výzkum LEDinside společnosti TrendForce odhalil, že mnoho společností napříč průmyslovými odvětvími po celém světě vstoupilo na trh mikro LED a jsou v závodě ve vývoji metod pro proces přenosu hmoty.
Hromadný přenos mikrovelikostí LED na základní desku displeje byl hlavní překážkou v komercializaci mikro LED displejů . Ačkoli několik společností soutěží o vývoj procesu přenosu hmoty, jejich řešení dosud nesplňují standardy komercializace, pokud jde o výrobní výkon (v jednotkách za hodinu, UPH) a přenosovou výtěžnost a velikost LED čipů – micro LED je technicky definována jako LED, které jsou menší než 100 µm.
V současné době účastníci na trhu mikro LED pracují na hromadném přenosu LED o velikosti kolem 150 µm. Společnost LEDinside předpokládá, že displeje a projekční moduly s 150µm LED diodami budou na trhu dostupné již v roce 2018. Až dospěje přenos hmoty pro LED této velikosti, budou subjekty vstupující na trh investovat do procesů výroby menších produktů.
Sedm výzev
„Hromadný přenos je jednou ze čtyř hlavních fází výroby mikro LED displejů a má mnoho velmi obtížných technologických výzev,“ řekl Simon Yang, asistent vedoucího výzkumu společnosti LEDinside. Yang poukázal na to, že vývoj nákladově efektivního řešení pro přenos hmoty závisí na pokroku v sedmi klíčových oblastech: přesnost zařízení, výtěžnost přenosu, doba výroby, výrobní technologie, metoda kontroly, přepracování a náklady na zpracování.
Obrázek 1: Sedm klíčových oblastí životně důležitých při vývoji nákladově efektivního řešení přenosu hmoty. Zdroj: LEDinside, červenec 2017.
Dodavatelé LED, výrobci polovodičů a společnosti v celém dodavatelském řetězci displejů budou muset spolupracovat na vývoji specifikačních standardů pro materiály, čipy a výrobní zařízení používané při výrobě mikro LED. Meziodvětvová spolupráce je nezbytná, protože každé odvětví má své vlastní specifikační standardy. K překonání technologických překážek a integraci různých oblastí výroby je také zapotřebí delší období výzkumu a vývoje.
Dosažení 5σ
S využitím Six Sigma jako modelu pro stanovení proveditelnosti hromadné výroby mikro LED displejů analýza společnosti LEDinside ukazuje, že výtěžnost procesu přenosu hmoty musí dosáhnout úrovně čtyř sigma, aby byla možná komercializace. Náklady na zpracování a náklady spojené s kontrolou a opravou defektů jsou však i na úrovni čtyř sigma stále poměrně vysoké. Aby byly komerčně vyzrálé produkty s konkurenčními náklady na zpracování dostupné pro uvedení na trh, musí proces přenosu hmoty dosáhnout úrovně pěti sigma nebo vyšší ve výtěžku přenosu.
Od vnitřních displejů po nositelná zařízení
I když nebyly oznámeny žádné zásadní průlomy, mnoho technologických společností a výzkumných agentur po celém světě nadále investuje do výzkumu a vývoje procesu hromadného přenosu. Některé ze známých mezinárodních podniků a institucí působících v této oblasti jsou LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY a OKI. Mezi srovnatelné tchajwanské společnosti a organizace patří PlayNitride, Industrial Technology Research Institute, Mikro Mesa a TSMC.
Ve vývoji je několik typů řešení pro přenos hmoty. Výběr jednoho z nich bude záviset na různých faktorech, jako jsou aplikační trhy, kapitál zařízení, UPH a náklady na zpracování. Kromě toho je pro vývoj produktu důležité rozšíření výrobní kapacity a zvýšení výnosu.
Podle nejnovějšího vývoje věří LEDinside, že trhy s nositelnými zařízeními (např. chytré hodinky a chytré náramky) a velkými vnitřními displeji nejprve uvidí produkty micro LED (LED o velikosti pod 100 µm). Vzhledem k tomu, že hromadný přenos je technologicky náročný, budou subjekty vstupující na trh zpočátku používat stávající zařízení pro spojování plátků k výrobě svých řešení. Kromě toho má každá zobrazovací aplikace své vlastní specifikace objemu pixelů, takže účastníci trhu se pravděpodobně zaměří na produkty s nízkými požadavky na objem pixelů, aby se zkrátil cyklus vývoje produktu.
Přenos tenkou vrstvou je další způsob, jak přemisťovat a uspořádat mikro-velikost LED, a někteří účastníci trhu přímo skočí na vývoj řešení v rámci tohoto přístupu. Zdokonalení přenosu tenkého filmu však bude vyžadovat delší dobu a více zdrojů, protože zařízení pro tuto metodu bude muset být navrženo, postaveno a zkalibrováno. Takový závazek bude rovněž zahrnovat obtížné problémy související s výrobou.
Čas odeslání: 12. ledna 2021