Framleiðsluáskorun hindrar ör LED framtíð

Rannsóknir LEDinside frá TrendForce hafa leitt í ljós að mörg fyrirtæki um allan heim hafa farið inn á ör LED markaðinn og eru í kapphlaupi um að þróa aðferðir fyrir fjöldaflutningsferlið.

Fjöldaflutningur á örstærðar LED-ljósum yfir á bakplan skjás hefur verið stór flöskuháls í markaðssetningu ör LED-skjáa . Þrátt fyrir að nokkur fyrirtæki keppist við að þróa fjöldaflutningsferlið, hafa lausnir þeirra enn ekki uppfyllt markaðssetningarstaðla hvað varðar framleiðsluframleiðslu (í einingu á klukkustund, UPH) og flutningsávöxtun og stærð LED flísa - ör LED er tæknilega skilgreint sem LED sem eru minni en 100 µm.

Eins og er, eru þátttakendur á ör LED markaði að vinna að fjöldaflutningi á LED sem eru um það bil 150 µm. LEDinside gerir ráð fyrir að skjáir og vörpuneiningar með 150µm LED verði fáanlegar á markaðnum strax árið 2018. Þegar fjöldaflutningur fyrir LED af þessari stærð þroskast munu markaðsaðilar síðan fjárfesta í ferlum til að búa til smærri vörur.

Sjö áskoranir

„Massflutningur er eitt af fjórum aðalstigum í framleiðslu á ör LED skjái og hefur margar mjög erfiðar tæknilegar áskoranir,“ sagði Simon Yang, aðstoðarrannsóknarstjóri LEDinside. Yang benti á að þróun hagkvæmrar massaflutningslausn byggist á framförum á sjö lykilsviðum: nákvæmni búnaðarins, flutningsávöxtun, framleiðslutíma, framleiðslutækni, skoðunaraðferð, endurvinnslu og vinnslukostnað.

Mynd 1:  Sjö lykilsvið sem eru mikilvæg í þróun hagkvæmrar fjöldaflutningslausn. Heimild: LEDinside, júlí 2017.

LED birgjar, hálfleiðaraframleiðendur og fyrirtæki í skjábirgðakeðjunni verða að vinna saman að því að þróa forskriftarstaðla fyrir efni, flís og framleiðslubúnað sem notaður er í ör LED framleiðslu. Samstarf þvert á iðnað er nauðsynlegt þar sem hver atvinnugrein hefur sína eigin forskriftarstaðla. Einnig þarf langan tíma í rannsóknum og þróun til að sigrast á tæknilegum hindrunum og samþætta ýmis svið framleiðslu.

Að ná 5σ

Með því að nota Six Sigma sem fyrirmynd til að ákvarða hagkvæmni fjöldaframleiðslu á ör LED skjáum, gefur greining LEDinside til kynna að afrakstur massaflutningsferlisins verði að ná fjögurra sigma stigi til að gera markaðssetningu mögulega. Hins vegar er vinnslukostnaður og kostnaður í tengslum við skoðun og gallaviðgerðir enn nokkuð hár, jafnvel á fjögurra sigma stigi. Til að hafa viðskiptaþroskaðar vörur með samkeppnishæfan vinnslukostnað tiltækar fyrir markaðsútgáfu þarf fjöldaflutningsferlið að ná fimm sigma stigi eða yfir í flutningsávöxtun.

Allt frá sýningum innandyra til klæðnaðar

Jafnvel þó að engar meiriháttar byltingar hafi verið tilkynntar, halda mörg tæknifyrirtæki og rannsóknarstofur um allan heim áfram að fjárfesta í rannsóknum og þróun fjöldaflutningsferlis. Sum af þekktum alþjóðlegum fyrirtækjum og stofnunum sem starfa á þessu sviði eru LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY og OKI. Sambærileg fyrirtæki og stofnanir með aðsetur í Taívan eru ma PlayNitride, Industrial Technology Research Institute, Mikro Mesa og TSMC.

Það eru nokkrar gerðir af fjöldaflutningslausnum í þróun. Að velja einn þeirra fer eftir ýmsum þáttum eins og umsóknarmörkuðum, búnaðarfé, UPH og vinnslukostnaði. Auk þess eru stækkun framleiðslugetu og hækkun á afraksturshlutfalli mikilvæg fyrir vöruþróun.

Samkvæmt nýjustu þróuninni telur LEDinside að markaðir fyrir wearables (td snjallúr og snjallarmbönd) og stóra innanhússskjái muni fyrst sjá ör LED vörur (LED að stærð undir 100 µm). Vegna þess að fjöldaflutningur er tæknilega krefjandi munu markaðsaðilar í upphafi nota núverandi oblátubindingarbúnað til að byggja upp lausnir sínar. Ennfremur hefur hvert skjáforrit sínar eigin forskriftir um rúmmál pixla, þannig að markaðsaðilar munu líklega einbeita sér að vörum þar sem kröfur um lítið pixlamagn eru til að stytta vöruþróunarferilinn.

Þunn filmuflutningur er annar í burtu frá því að færa og raða örstærðar LED ljósum og sumir markaðsaðilar eru að stökkva beint til að þróa lausnir samkvæmt þessari nálgun. Hins vegar mun fullkomna þunnfilmuflutningur taka lengri tíma og meira fjármagn vegna þess að búnaður fyrir þessa aðferð þarf að hanna, smíða og kvarða. Slíkt fyrirtæki mun einnig hafa í för með sér erfiða framleiðslutengda þætti.