TrendForce의 LEDinside가 실시한 연구에 따르면 전 세계 산업 전반에 걸쳐 많은 회사들이 마이크로 LED 시장에 진입했으며 대량 전송 프로세스를 위한 방법을 개발하기 위해 경쟁하고 있는 것으로 나타났습니다.
마이크로 사이즈 LED를 디스플레이 백플레인으로 대량 이전하는 것은 마이크로 LED 디스플레이 상용화의 주요 병목 현상이었습니다 . 여러 회사가 대량 전사 공정을 개발하기 위해 경쟁하고 있지만, 그들의 솔루션은 아직 생산 출력(단위/시간, UPH), 전사 수율 및 LED 칩의 크기 측면에서 상용화 표준을 충족하지 못하고 있습니다. 마이크로 LED는 기술적으로 다음과 같은 LED로 정의됩니다. 100μm보다 작습니다.
현재 마이크로 LED 시장의 진입자들은 약 150µm 크기의 LED의 대량 이전을 위해 노력하고 있습니다. LEDinside는 150µm LED를 특징으로 하는 디스플레이 및 프로젝션 모듈이 이르면 2018년에 시장에 출시될 것으로 예상합니다. 이 크기의 LED에 대한 대량 이전이 성숙되면 시장 진입자는 더 작은 제품을 만들기 위한 프로세스에 투자할 것입니다.
일곱 가지 도전
LEDinside의 연구 부책임자인 Simon Yang 은 “대량 이전은 마이크로 LED 디스플레이 많은 어려운 기술적 과제를 안고 있습니다. Yang은 비용 효율적인 대량 이송 솔루션 개발은 장비의 정밀도, 이송 수율, 제조 시간, 제조 기술, 검사 방법, 재작업 및 처리 비용이라는 7가지 핵심 영역의 발전에 달려 있다고 지적했습니다.
그림 1: 비용 효율적인 물질 전달 솔루션 개발에 필수적인 7가지 핵심 영역. 출처: LEDinside, 2017년 7월.
디스플레이 공급망 전반의 LED 공급업체, 반도체 제조업체 및 회사는 마이크로 LED 생산에 사용되는 재료, 칩 및 제조 장비에 대한 사양 표준을 개발하기 위해 협력해야 합니다. 각 산업마다 고유한 사양 표준이 있으므로 산업 간 협업이 필요합니다. 또한, 기술적 장벽을 극복하고 다양한 제조 분야를 통합하기 위해서는 장기간의 연구 개발이 필요합니다.
5σ 달성
LEDinside의 분석에 따르면 마이크로 LED 디스플레이의 대량 생산 가능성을 결정하기 위한 모델로 Six Sigma를 사용하여 상업화를 가능하게 하려면 대량 이전 프로세스의 수율이 4-시그마 수준에 도달해야 합니다. 그러나 4시그마 수준에서도 가공비와 검사 및 결함수리 비용이 여전히 상당히 높다. 시장 출시에 사용할 수 있는 경쟁력 있는 처리 비용으로 상업적으로 성숙한 제품을 갖기 위해서는 대량 이전 프로세스가 이전 수율이 5시그마 수준 이상에 도달해야 합니다.
실내 디스플레이부터 웨어러블까지
주요 돌파구가 발표되지 않았음에도 불구하고 전 세계의 많은 기술 회사와 연구 기관은 대량 이전 프로세스의 R&D에 계속 투자하고 있습니다. 이 분야에서 일하는 잘 알려진 국제 기업 및 기관으로는 LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY 및 OKI가 있습니다. 유사한 대만 기반 회사 및 조직에는 PlayNitride, Industrial Technology Research Institute, Mikro Mesa 및 TSMC가 있습니다.
개발 중인 대량 전달 솔루션에는 여러 유형이 있습니다. 그 중 하나를 선택하는 것은 응용 시장, 장비 자본, UPH 및 처리 비용과 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 또한 제품 개발을 위해서는 생산능력의 확대와 수율의 향상이 중요하다.
최신 개발에 따르면 LEDinside는 웨어러블(예: 스마트워치 및 스마트 팔찌) 및 대형 실내 디스플레이 시장에서 먼저 마이크로 LED 제품(100µm 미만의 LED)을 보게 될 것이라고 믿습니다. 대량 이전은 기술적으로 어렵기 때문에 시장 진입자는 처음에 기존 웨이퍼 본딩 장비를 사용하여 솔루션을 구축할 것입니다. 또한 디스플레이 애플리케이션마다 고유한 픽셀 볼륨 사양이 있으므로 시장 진입자는 제품 개발 주기를 단축하기 위해 픽셀 볼륨 요구 사항이 낮은 제품에 집중할 가능성이 높습니다.
박막 전송은 마이크로 크기 LED를 이동 및 배열하는 또 다른 방법이며 일부 시장 진입자는 이 접근 방식에 따라 솔루션 개발에 직접 뛰어들고 있습니다. 그러나 이 방법을 위한 장비를 설계, 제작 및 보정해야 하기 때문에 박막 전사를 완성하는 데는 더 많은 시간과 더 많은 리소스가 소요됩니다. 이러한 작업에는 어려운 제조 관련 문제도 포함됩니다.
게시 시간: 2021년 1월 12일