उत्पादन चुनौतीले माइक्रो एलईडी भविष्यमा बाधा पुर्‍याउँछ

TrendForce को LEDinside द्वारा अनुसन्धानले पत्ता लगाएको छ कि विश्वभरका उद्योगहरूमा धेरै कम्पनीहरूले माइक्रो LED बजारमा प्रवेश गरेका छन् र सामूहिक स्थानान्तरण प्रक्रियाको लागि विधिहरू विकास गर्ने दौडमा छन्।

डिस्प्ले ब्याकप्लेनमा माइक्रो-साइज LEDs को ठूलो स्थानान्तरण माइक्रो LED डिस्प्लेको व्यावसायीकरणमा प्रमुख अवरोध भएको छ । यद्यपि धेरै कम्पनीहरूले सामूहिक स्थानान्तरण प्रक्रिया विकास गर्न प्रतिस्पर्धा गरिरहेका छन्, तिनीहरूको समाधानहरूले उत्पादन उत्पादन (प्रति घण्टा एकाइमा, UPH) र स्थानान्तरण उपज र LED चिपहरूको आकारको सन्दर्भमा व्यावसायीकरण मापदण्डहरू पूरा गर्न सकेको छैन — माइक्रो एलईडीलाई प्राविधिक रूपमा LEDs को रूपमा परिभाषित गरिएको छ। 100µm भन्दा सानो छ।

हाल, माइक्रो LED बजारमा प्रवेश गर्नेहरू लगभग 150µm आकारको LEDs को ठूलो स्थानान्तरण तर्फ काम गरिरहेका छन्। LEDinside ले अनुमान गरेको छ कि 150µm LEDs को प्रदर्शन र प्रक्षेपण मोड्युलहरू 2018 को शुरुमा बजारमा उपलब्ध हुनेछन्। जब यो आकारको LEDs को लागि ठूलो स्थानान्तरण परिपक्व हुन्छ, बजार प्रवेशकर्ताहरूले त्यसपछि साना उत्पादनहरू बनाउन प्रक्रियाहरूमा लगानी गर्नेछन्।

सात चुनौतीहरू

“Mass transfer is one of the four main stages in the manufacturing of micro एलईडी डिस्प्ले र यसमा धेरै कठिन प्राविधिक चुनौतीहरू छन्," LEDinside का सहायक अनुसन्धान प्रबन्धक साइमन याङले भने। उपकरणको शुद्धता, स्थानान्तरण उपज, उत्पादन समय, उत्पादन प्रविधि, निरीक्षण विधि, पुन: कार्य र प्रशोधन लागत: लागत-प्रभावी सामूहिक स्थानान्तरण समाधान विकास गर्न सात मुख्य क्षेत्रहरूमा प्रगतिमा निर्भर गर्दछ भनेर याङले औंल्याए।

चित्र 1:  लागत-प्रभावी सामूहिक स्थानान्तरण समाधान विकास गर्न महत्त्वपूर्ण सात प्रमुख क्षेत्रहरू। स्रोत: LEDinside, जुलाई 2017।

एलईडी आपूर्तिकर्ताहरू, अर्धचालक निर्माताहरू र डिस्प्ले आपूर्ति श्रृंखला भरका कम्पनीहरूले माइक्रो एलईडी उत्पादनमा प्रयोग हुने सामग्री, चिप्स र निर्माण उपकरणहरूका लागि विशिष्टता मापदण्डहरू विकास गर्न सँगै काम गर्नुपर्नेछ। क्रस-उद्योग सहयोग आवश्यक छ किनकि प्रत्येक उद्योगको आफ्नै विशिष्टता मापदण्डहरू छन्। साथै, प्राविधिक बाधाहरू पार गर्न र उत्पादनका विभिन्न क्षेत्रहरूलाई एकीकृत गर्न R&D को विस्तारित अवधि आवश्यक छ।

5σ हासिल गर्दै

माइक्रो एलईडी डिस्प्लेको ठूलो उत्पादनको सम्भाव्यता निर्धारण गर्न मोडेलको रूपमा सिक्स सिग्मा प्रयोग गर्दै, LEDinside को विश्लेषणले संकेत गर्दछ कि ब्यापारीकरण सम्भव बनाउनको लागि सामूहिक स्थानान्तरण प्रक्रियाको उपज चार-सिग्मा स्तरमा पुग्नै पर्छ। यद्यपि, प्रशोधन लागत र निरीक्षण र दोष मर्मत सम्बन्धी लागतहरू चार-सिग्मा स्तरमा पनि धेरै उच्च छन्। बजार रिलिजको लागि उपलब्ध प्रतिस्पर्धी प्रशोधन लागतको साथ व्यावसायिक रूपमा परिपक्व उत्पादनहरू प्राप्त गर्न, सामूहिक स्थानान्तरण प्रक्रियाले स्थानान्तरण उपजमा पाँच-सिग्मा स्तर वा माथि पुग्नुपर्छ।

इनडोर डिस्प्ले देखि पहिरन योग्य सम्म

कुनै पनि ठूला सफलताको घोषणा नभए पनि, विश्वभरका धेरै प्रविधि कम्पनीहरू र अनुसन्धान एजेन्सीहरूले सामूहिक स्थानान्तरण प्रक्रियाको अनुसन्धान र विकासमा लगानी गर्न जारी राख्छन्। यस क्षेत्रमा काम गर्ने केही प्रसिद्ध अन्तर्राष्ट्रिय उद्यमहरू र संस्थाहरू LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY र OKI हुन्। तुलनात्मक ताइवानमा आधारित कम्पनीहरू र संस्थाहरूमा PlayNitride, औद्योगिक प्रविधि अनुसन्धान संस्थान, Mikro Mesa र TSMC समावेश छन्।

त्यहाँ विकास अन्तर्गत धेरै प्रकारका सामूहिक स्थानान्तरण समाधानहरू छन्। ती मध्ये एउटा छनोट गर्दा विभिन्न कारकहरू जस्तै अनुप्रयोग बजार, उपकरण पूंजी, UPH र प्रशोधन लागतमा निर्भर हुनेछ। थप रूपमा, उत्पादन क्षमताको विस्तार र उपज दर वृद्धि उत्पादन विकासको लागि महत्त्वपूर्ण छ।

पछिल्लो घटनाक्रमका अनुसार, LEDinside ले पहिरनयोग्य वस्तुहरू (जस्तै, स्मार्ट घडी र स्मार्ट ब्रेसलेटहरू) र ठूला इनडोर डिस्प्लेहरूका लागि बजारहरूले माइक्रो एलईडी उत्पादनहरू (100µm मुनिको आकारको LEDs) देख्नेछन् भन्ने विश्वास गर्छ। किनभने सामूहिक स्थानान्तरण प्राविधिक रूपमा चुनौतीपूर्ण छ, बजार प्रवेशकर्ताहरूले सुरुमा अवस्थित वेफर बन्डिङ उपकरणहरू प्रयोग गर्नेछन् उनीहरूको समाधानहरू निर्माण गर्न। यसबाहेक, प्रत्येक डिस्प्ले अनुप्रयोगको आफ्नै पिक्सेल भोल्युम विशिष्टताहरू छन्, त्यसैले बजार प्रवेशकर्ताहरूले उत्पादन विकास चक्रलाई छोटो बनाउनको लागि कम पिक्सेल भोल्युम आवश्यकताहरू भएका उत्पादनहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्नेछन्।

पातलो फिल्म स्थानान्तरण माइक्रो-साइज एलईडीहरू सार्ने र व्यवस्थित गर्ने अर्को टाढाको कुरा हो, र केही बजार प्रवेशकर्ताहरूले यस दृष्टिकोण अन्तर्गत समाधानहरू विकास गर्न सीधा जम्प गरिरहेका छन्। यद्यपि, पातलो फिलिम स्थानान्तरणलाई पूर्ण गर्न लामो समय र थप स्रोतहरू लाग्नेछ किनभने यस विधिको लागि उपकरणहरू डिजाइन, निर्माण र क्यालिब्रेट गर्नुपर्नेछ। यस्तो उपक्रमले उत्पादन सम्बन्धी कठिन समस्याहरू पनि समावेश गर्दछ।