Έρευνα από το LEDinside της TrendForce αποκάλυψε ότι πολλές εταιρείες σε διάφορες βιομηχανίες παγκοσμίως έχουν εισέλθει στην αγορά των micro LED και βρίσκονται σε αγώνα δρόμου για την ανάπτυξη μεθόδων για τη διαδικασία μαζικής μεταφοράς.
Η μαζική μεταφορά μικρο-μεγεθών LED σε ένα οπίσθιο επίπεδο οθόνης ήταν ένα σημαντικό εμπόδιο στην εμπορευματοποίηση οθονών micro LED . Παρόλο που αρκετές εταιρείες ανταγωνίζονται για την ανάπτυξη της διαδικασίας μαζικής μεταφοράς, οι λύσεις τους δεν έχουν ακόμη πληροί τα πρότυπα εμπορευματοποίησης όσον αφορά την παραγωγή (σε μονάδα ανά ώρα, UPH) και την απόδοση μεταφοράς και το μέγεθος των τσιπ LED—το micro LED ορίζεται τεχνικά ως LED που είναι μικρότερα από 100 μm.
Επί του παρόντος, οι νεοεισερχόμενοι στην αγορά των micro LED εργάζονται για τη μαζική μεταφορά LED μεγέθους περίπου 150 μm. Το LEDinside αναμένει ότι οι οθόνες και οι μονάδες προβολής με LED 150 μm θα είναι διαθέσιμες στην αγορά ήδη από το 2018. Όταν ωριμάσει η μαζική μεταφορά για LED αυτού του μεγέθους, οι νεοεισερχόμενοι στην αγορά θα επενδύσουν στη συνέχεια σε διαδικασίες για την παραγωγή μικρότερων προϊόντων.
Επτά προκλήσεις
«Η μαζική μεταφορά είναι ένα από τα τέσσερα κύρια στάδια στην κατασκευή οθονών LED και έχει πολλές εξαιρετικά δύσκολες τεχνολογικές προκλήσεις», δήλωσε ο Simon Yang, βοηθός διευθυντής έρευνας της LEDinside. Ο Yang επεσήμανε ότι η ανάπτυξη μιας οικονομικά αποδοτικής λύσης μαζικής μεταφοράς εξαρτάται από την πρόοδο σε επτά βασικούς τομείς: ακρίβεια του εξοπλισμού, απόδοση μεταφοράς, χρόνος κατασκευής, τεχνολογία κατασκευής, μέθοδος επιθεώρησης, κόστος επανεπεξεργασίας και επεξεργασίας.
Εικόνα 1: Οι επτά βασικοί τομείς που είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη μιας οικονομικά αποδοτικής λύσης μεταφοράς μάζας. Πηγή: LEDinside, Ιούλιος 2017.
Οι προμηθευτές LED, οι κατασκευαστές ημιαγωγών και οι εταιρείες σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού οθονών θα πρέπει να συνεργαστούν για να αναπτύξουν πρότυπα προδιαγραφών για υλικά, τσιπ και εξοπλισμό κατασκευής που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή micro LED. Η διβιομηχανική συνεργασία είναι απαραίτητη, καθώς κάθε κλάδος έχει τα δικά του πρότυπα προδιαγραφών. Επίσης, απαιτείται εκτεταμένη περίοδος Ε&Α για να ξεπεραστούν τα τεχνολογικά εμπόδια και να ενσωματωθούν διάφοροι τομείς της μεταποίησης.
Επιτυγχάνοντας 5σ
Χρησιμοποιώντας το Six Sigma ως μοντέλο για τον προσδιορισμό της σκοπιμότητας της μαζικής παραγωγής οθονών micro LED, η ανάλυση του LEDinside δείχνει ότι η απόδοση της διαδικασίας μεταφοράς μάζας πρέπει να φτάσει το επίπεδο τεσσάρων σίγμα για να καταστεί δυνατή η εμπορευματοποίηση. Ωστόσο, το κόστος επεξεργασίας και το κόστος που σχετίζεται με την επιθεώρηση και την επισκευή ελαττωμάτων εξακολουθούν να είναι αρκετά υψηλά ακόμη και σε επίπεδο τεσσάρων σίγμα. Για να υπάρχουν εμπορικά ώριμα προϊόντα με ανταγωνιστικό κόστος επεξεργασίας διαθέσιμα για κυκλοφορία στην αγορά, η διαδικασία μαζικής μεταφοράς πρέπει να φτάσει το επίπεδο πέντε σίγμα ή υψηλότερο σε απόδοση μεταφοράς.
Από εσωτερικές οθόνες έως φορητές συσκευές
Παρόλο που δεν έχουν ανακοινωθεί σημαντικές ανακαλύψεις, πολλές εταιρείες τεχνολογίας και ερευνητικοί φορείς παγκοσμίως συνεχίζουν να επενδύουν στη διαδικασία Ε&Α της μαζικής μεταφοράς. Μερικές από τις γνωστές διεθνείς επιχειρήσεις και ιδρύματα που εργάζονται σε αυτόν τον τομέα είναι οι LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY και OKI. Συγκρίσιμες εταιρείες και οργανισμοί με έδρα την Ταϊβάν περιλαμβάνουν την PlayNitride, το Industrial Technology Research Institute, τη Mikro Mesa και την TSMC.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι λύσεων μεταφοράς μάζας υπό ανάπτυξη. Η επιλογή ενός από αυτά θα εξαρτηθεί από διάφορους παράγοντες όπως οι αγορές εφαρμογών, το κεφάλαιο εξοπλισμού, το UPH και το κόστος επεξεργασίας. Επιπλέον, η επέκταση της παραγωγικής ικανότητας και η αύξηση του ποσοστού απόδοσης είναι σημαντικές για την ανάπτυξη του προϊόντος.
Σύμφωνα με τις τελευταίες εξελίξεις, η LEDinside πιστεύει ότι στις αγορές φορητών συσκευών (π.χ. έξυπνα ρολόγια και έξυπνα βραχιόλια) και μεγάλες οθόνες εσωτερικού χώρου θα δουν πρώτα προϊόντα micro LED (LED μεγέθους κάτω των 100μm). Επειδή η μαζική μεταφορά είναι τεχνολογικά προκλητική, οι νεοεισερχόμενοι στην αγορά θα χρησιμοποιήσουν αρχικά τον υπάρχοντα εξοπλισμό συγκόλλησης γκοφρέτας για να δημιουργήσουν τις λύσεις τους. Επιπλέον, κάθε εφαρμογή οθόνης έχει τις δικές της προδιαγραφές όγκου εικονοστοιχείων, επομένως οι νεοεισερχόμενοι στην αγορά πιθανότατα θα επικεντρωθούν σε προϊόντα με χαμηλές απαιτήσεις όγκου εικονοστοιχείων για να συντομεύσουν τον κύκλο ανάπτυξης του προϊόντος.
Η μεταφορά λεπτής μεμβράνης είναι μια άλλη απόσταση από τη μετακίνηση και την τακτοποίηση LED μικρού μεγέθους και ορισμένοι νεοεισερχόμενοι στην αγορά κάνουν άμεσο άλμα στην ανάπτυξη λύσεων στο πλαίσιο αυτής της προσέγγισης. Ωστόσο, η τελειοποίηση της μεταφοράς λεπτής μεμβράνης θα πάρει περισσότερο χρόνο και περισσότερους πόρους, επειδή ο εξοπλισμός για αυτήν τη μέθοδο θα πρέπει να σχεδιαστεί, να κατασκευαστεί και να βαθμονομηθεί. Μια τέτοια επιχείρηση θα περιλαμβάνει επίσης δύσκολα ζητήματα που σχετίζονται με την κατασκευή.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-12-2021