A TrendForce LEDinside kutatása feltárta, hogy világszerte számos iparág lépett be a mikro LED-ek piacára, és versenyeznek a tömegátviteli folyamat módszereinek kifejlesztésén.
A mikroméretű LED-ek tömeges átvitele a kijelző hátlapjára a mikro LED-kijelzők kereskedelmi forgalomba hozatalának egyik fő szűk keresztmetszete . Bár számos vállalat verseng a tömegátviteli folyamat fejlesztéséért, megoldásaik még nem felelnek meg a kereskedelmi forgalomba hozatali szabványoknak a termelési teljesítmény (egység/óra, UPH), valamint az átviteli hozam és a LED-chipek mérete tekintetében – a mikro-LED-eket technikailag LED-eknek nevezik, kisebbek, mint 100 µm.
Jelenleg a mikro-LED piacra lépők a 150 µm körüli LED-ek tömegátvitelén dolgoznak. A LEDinside arra számít, hogy a 150 µm-es LED-eket tartalmazó kijelzők és vetítőmodulok már 2018-ban elérhetők lesznek a piacon. Amikor az ilyen méretű LED-ek tömegátadása beérik, a piacra lépők kisebb termékek gyártásának folyamataiba fektetnek be.
Hét kihívás
“Mass transfer is one of the four main stages in the manufacturing of micro LED-kijelzők és számos rendkívül nehéz technológiai kihívással jár” – mondta Simon Yang, a LEDinside kutatási vezetője. Yang rámutatott, hogy a költséghatékony tömegtranszfer megoldás kifejlesztése hét kulcsfontosságú területen való előrelépéstől függ: a berendezés pontossága, az átviteli hozam, a gyártási idő, a gyártási technológia, az ellenőrzési módszer, az utómunkálatok és a feldolgozási költségek.
1. ábra: A hét kulcsfontosságú terület egy költséghatékony tömegtranszfer megoldás kifejlesztéséhez. Forrás: LEDinside, 2017. július.
A LED-beszállítóknak, a félvezetőgyártóknak és a kijelző-ellátási láncon belüli vállalatoknak együtt kell működniük a mikro-LED-gyártásban használt anyagok, chipek és gyártóberendezések specifikációs szabványainak kidolgozásában. Az ágazatok közötti együttműködésre van szükség, mivel minden iparágnak megvannak a saját specifikációs szabványai. Ezenkívül hosszabb kutatás-fejlesztési időszakra van szükség a technológiai akadályok leküzdéséhez és a gyártás különböző területeinek integrálásához.
5σ elérése
A Six Sigma modellt használva a mikro LED-kijelzők tömeggyártásának megvalósíthatóságának meghatározásához, a LEDinside elemzése azt jelzi, hogy a tömegátviteli folyamat hozamának el kell érnie a négy szigma szintet, hogy lehetővé tegye a kereskedelmi forgalomba hozatalt. A feldolgozási költség és az ellenőrzéssel, hibajavítással kapcsolatos költségek azonban még négy szigma szinten is meglehetősen magasak. Ahhoz, hogy versenyképes feldolgozási költségű, kereskedelmileg érett termékek álljanak rendelkezésre a piacra kerüléshez, a tömegtranszfer folyamatnak el kell érnie az öt szigma vagy afeletti transzfer hozamot.
A beltéri kijelzőktől a hordható eszközökig
Annak ellenére, hogy jelentős áttörést nem jelentettek be, számos technológiai vállalat és kutatási ügynökség világszerte továbbra is fektet be a tömegtranszfer folyamatának kutatás-fejlesztésébe. Az ezen a területen dolgozó jól ismert nemzetközi vállalkozások és intézmények a LuxVue, az eLux, a VueReal, az X-Celeprint, a CEA-Leti, a SONY és az OKI. A hasonló tajvani székhelyű vállalatok és szervezetek közé tartozik a PlayNitride, az Industrial Technology Research Institute, a Mikro Mesa és a TSMC.
Többféle tömegátviteli megoldás van fejlesztés alatt. Az egyik választása számos tényezőtől függ, például az alkalmazás piacától, a berendezések tőkéjétől, az UPH-tól és a feldolgozási költségektől. Ezen túlmenően a gyártási kapacitás bővítése és a hozamszint emelése fontos a termékfejlesztés szempontjából.
A legfrissebb fejlemények szerint a LEDinside úgy véli, hogy a hordható eszközök (pl. okosórák és okoskarkötők) és a nagy beltéri kijelzők piacán fognak először megjelenni a mikro LED-es termékek (100 µm alatti LED-ek). Mivel a tömegtranszfer technológiailag kihívást jelent, a piacra lépők kezdetben a meglévő szeletragasztó berendezéseket fogják használni megoldásaik elkészítéséhez. Ezen túlmenően minden megjelenítőalkalmazásnak megvannak a saját pixelmennyiség-specifikációi, így a piacra lépők valószínűleg az alacsony pixelmennyiségigényű termékekre fognak összpontosítani, hogy lerövidítsék a termékfejlesztési ciklust.
A vékonyréteg-átvitel a mikroméretű LED-ek mozgatása és elrendezése egy másik megoldást jelent, és egyes piacra lépők közvetlen ugrást tesznek a megoldások kifejlesztésére ezen a megközelítésen. A vékonyréteg-átvitel tökéletesítése azonban hosszabb időt és több erőforrást igényel, mivel ehhez a módszerhez a berendezést meg kell tervezni, meg kell építeni és kalibrálni kell. Egy ilyen vállalás a gyártáshoz kapcsolódó nehéz kérdéseket is magában foglal.
Feladás időpontja: 2021. január 12