TrendForce'i LEDinside'i uuringud on näidanud, et paljud ettevõtted üle kogu maailma on sisenenud mikro-LED-turule ja võistlevad massiülekande protsessi meetodite väljatöötamise nimel.
Mikrosuuruses LED-ide massiline ülekandmine kuvari tagaplaadile on olnud mikro-LED-ekraanide turustamise peamine kitsaskoht . Kuigi mitmed ettevõtted konkureerivad massiülekande protsessi väljatöötamise nimel, peavad nende lahendused vastama turustamisstandarditele tootmisvõimsuse (ühikus tunnis, UPH) ning ülekandevõimsuse ja LED-kiipide suuruse osas – mikro-LED on tehniliselt määratletud kui LED-id, mis on väiksemad kui 100 µm.
Praegu töötavad mikro-LED-turule tulijad umbes 150 µm suuruste LED-ide massiülekande suunas. LEDinside eeldab, et 150 µm LED-idega kuvarid ja projektsioonimoodulid on turul saadaval juba 2018. aastal. Kui sellise suurusega LED-ide massiülekanne küpseb, investeerivad turule tulijad väiksemate toodete valmistamise protsessidesse.
Seitse väljakutset
“Mass transfer is one of the four main stages in the manufacturing of micro LED-ekraanide ja sellel on palju väga keerulisi tehnoloogilisi väljakutseid," ütles LEDinside'i uurimisjuhi assistent Simon Yang. Yang märkis, et kuluefektiivse massiülekandelahenduse väljatöötamine sõltub edusammudest seitsmes võtmevaldkonnas: seadmete täpsus, ülekande tootlikkus, tootmisaeg, tootmistehnoloogia, kontrollimeetod, ümbertöötlemis- ja töötlemiskulud.
Joonis 1: Seitse võtmevaldkonda, mis on kulutõhusa massiülekandelahenduse väljatöötamisel üliolulised. Allikas: LEDinside, juuli 2017.
LED-tarnijad, pooljuhtide tootjad ja ettevõtted kogu kuvari tarneahelas peavad tegema koostööd, et töötada välja spetsifikatsioonistandardid mikro-LED-tootmises kasutatavate materjalide, kiipide ja tootmisseadmete jaoks. Tööstusharudevaheline koostöö on vajalik, kuna igal tööstusharul on oma spetsifikatsioonistandardid. Samuti on vaja pikemat teadus- ja arendustegevuse perioodi, et ületada tehnoloogilised tõkked ja integreerida erinevad tootmisvaldkonnad.
5σ saavutamine
Kasutades Six Sigmat mudelina mikro-LED-ekraanide masstootmise teostatavuse kindlaksmääramiseks, näitab LEDinside'i analüüs, et kommertsialiseerimise võimaldamiseks peab massiülekande protsessi saagis jõudma nelja sigma tasemeni. Kuid töötlemiskulu ning ülevaatuse ja defektide parandamisega seotud kulud on isegi nelja sigma tasemel endiselt üsna suured. Konkurentsivõimeliste töötlemiskuludega kaubanduslikult küpsete toodete turuleviimiseks peab massiülekandeprotsess jõudma viie sigma tasemeni või üle selle.
Alates siseekraanidest kuni kantavate seadmeteni
Kuigi suuri läbimurdeid pole teatatud, investeerivad paljud tehnoloogiaettevõtted ja uurimisagentuurid kogu maailmas jätkuvalt massiülekande protsessi uurimis- ja arendustegevusse. Mõned selles valdkonnas töötavad tuntud rahvusvahelised ettevõtted ja institutsioonid on LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY ja OKI. Võrreldavate Taiwani ettevõtete ja organisatsioonide hulka kuuluvad PlayNitride, Industrial Technology Research Institute, Mikro Mesa ja TSMC.
Arendamisel on mitut tüüpi massiülekande lahendusi. Neist ühe valimine sõltub erinevatest teguritest, nagu rakendusturud, seadmete kapital, UPH ja töötlemiskulud. Lisaks on tootearenduse seisukohalt oluline tootmisvõimsuse suurendamine ja tootlikkuse tõstmine.
Viimaste arengute kohaselt usub LEDinside, et kantavate seadmete (nt nutikellad ja nutikad käevõrud) ja suurte siseruumides kuvatavate ekraanide turud näevad kõigepealt mikro-LED-tooteid (LED-id, mille suurus on alla 100 µm). Kuna massiülekanne on tehnoloogiliselt keeruline, kasutavad turule tulijad oma lahenduste ehitamiseks esialgu olemasolevaid vahvlite liimimisseadmeid. Lisaks on igal kuvarakendusel oma pikslimahu spetsifikatsioonid, nii et turule sisenejad keskenduvad tootearendustsükli lühendamiseks tõenäoliselt madala pikslimahu nõudega toodetele.
Õhukese kile ülekandmine on veel üks võimalus mikrosuuruses LED-ide teisaldamisest ja paigutamisest ning mõned turule tulijad teevad selle lähenemisviisi alusel lahenduste väljatöötamise otsese hüppe. Õhukese kile ülekande täiustamine võtab aga kauem aega ja rohkem ressursse, sest selle meetodi jaoks tuleb seadmed projekteerida, ehitada ja kalibreerida. Sellise ettevõtmisega kaasnevad ka keerulised tootmisega seotud probleemid.
Postitusaeg: jaanuar 12-2021