Uma pesquisa do LEDinside da TrendForce revelou que muitas empresas de todos os setores do mundo entraram no mercado de micro LEDs e estão em uma corrida para desenvolver métodos para o processo de transferência em massa.
A transferência em massa de LEDs de tamanho micro para um backplane de display tem sido um grande gargalo na comercialização de displays de micro LED . Embora várias empresas estejam competindo para desenvolver o processo de transferência em massa, suas soluções ainda precisam atender aos padrões de comercialização em termos de saída de produção (em unidade por hora, UPH) e rendimento de transferência e tamanho dos chips de LED - micro LED é tecnicamente definido como LEDs que são menores que 100µm.
Atualmente, os participantes do mercado de micro LEDs estão trabalhando para a transferência em massa de LEDs com tamanho em torno de 150µm. A LEDinside prevê que displays e módulos de projeção com LEDs de 150µm estarão disponíveis no mercado já em 2018. Quando a transferência de massa para LEDs desse tamanho amadurecer, os participantes do mercado investirão em processos para fabricar produtos menores.
Sete desafios
“A transferência de massa é uma das quatro etapas principais na fabricação de telas de LED e tem muitos desafios tecnológicos altamente difíceis”, disse Simon Yang, gerente assistente de pesquisa da LEDinside. Yang destacou que o desenvolvimento de uma solução de transferência de massa econômica depende de avanços em sete áreas principais: precisão do equipamento, rendimento da transferência, tempo de fabricação, tecnologia de fabricação, método de inspeção, retrabalho e custo de processamento.
Figura 1: As sete áreas-chave vitais no desenvolvimento de uma solução de transferência em massa econômica. Fonte: LEDinside, julho de 2017.
Fornecedores de LED, fabricantes de semicondutores e empresas em toda a cadeia de fornecimento de telas terão que trabalhar juntos para desenvolver padrões de especificação para materiais, chips e equipamentos de fabricação usados na produção de micro LEDs. A colaboração entre setores é necessária, pois cada setor tem seus próprios padrões de especificação. Além disso, é necessário um longo período de P&D para superar os obstáculos tecnológicos e integrar vários campos de fabricação.
Alcançando 5σ
Usando o Seis Sigma como modelo para determinar a viabilidade da produção em massa de microtelas de LED, a análise da LEDinside indica que o rendimento do processo de transferência em massa deve atingir o nível de quatro sigma para possibilitar a comercialização. No entanto, o custo de processamento e os custos relacionados à inspeção e reparo de defeitos ainda são bastante altos, mesmo no nível quatro sigma. Para ter produtos comercialmente maduros com custos de processamento competitivos disponíveis para lançamento no mercado, o processo de transferência em massa deve atingir o nível de cinco sigma ou superior em rendimento de transferência.
De displays internos a wearables
Embora nenhum grande avanço tenha sido anunciado, muitas empresas de tecnologia e agências de pesquisa em todo o mundo continuam investindo no processo de P&D de transferência de massa. Algumas das empresas e instituições internacionais bem conhecidas que trabalham nesta área são LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY e OKI. Empresas e organizações comparáveis com sede em Taiwan incluem PlayNitride, Industrial Technology Research Institute, Mikro Mesa e TSMC.
Existem vários tipos de soluções de transferência de massa em desenvolvimento. A escolha de um deles dependerá de vários fatores, como mercados de aplicação, capital de equipamento, UPH e custo de processamento. Além disso, a expansão da capacidade fabril e o aumento da taxa de rendimento são importantes para o desenvolvimento do produto.
De acordo com os últimos desenvolvimentos, a LEDinside acredita que os mercados de wearables (por exemplo, smartwatches e pulseiras inteligentes) e grandes telas internas verão primeiro produtos micro LED (LEDs com tamanho inferior a 100µm). Como a transferência de massa é tecnologicamente desafiadora, os participantes do mercado usarão inicialmente os equipamentos de colagem de wafer existentes para construir suas soluções. Além disso, cada aplicativo de exibição tem suas próprias especificações de volume de pixel, portanto, os participantes do mercado provavelmente se concentrarão em produtos com requisitos de baixo volume de pixel para encurtar o ciclo de desenvolvimento do produto.
A transferência de filme fino é outra forma de mover e organizar LEDs de tamanho micro, e alguns participantes do mercado estão dando um salto direto para o desenvolvimento de soluções sob essa abordagem. No entanto, aperfeiçoar a transferência de filmes finos levará mais tempo e mais recursos porque os equipamentos para esse método terão que ser projetados, construídos e calibrados. Tal empreendimento também envolverá questões difíceis relacionadas à fabricação.
Hora da postagem: 12 de janeiro de 2021