Производственные проблемы мешают будущему микро-светодиодов

Исследование, проведенное компанией TrendForce LEDinside, показало, что многие компании из разных отраслей по всему миру вышли на рынок микросветодиодов и соревнуются в разработке методов массообмена.

Массовый перенос микросветодиодов на объединительную плату дисплея был основным узким местом в коммерциализации микросветодиодных дисплеев . Хотя несколько компаний конкурируют за разработку процесса массообмена, их решения еще не соответствуют стандартам коммерциализации с точки зрения производительности (в единицах в час, UPH), а также производительности и размера светодиодных чипов. меньше 100 мкм.

В настоящее время участники рынка микросветодиодов работают над массовым переносом светодиодов размером около 150 мкм. LEDinside ожидает, что дисплеи и проекционные модули со светодиодами размером 150 мкм появятся на рынке уже в 2018 году. Когда массовый переход на светодиоды такого размера наладится, участники рынка будут инвестировать в процессы для производства более мелких продуктов.

Семь испытаний

«Массоперенос является одним из четырех основных этапов производства светодиодных экранов и сопряжен с множеством очень сложных технологических задач», — сказал Саймон Янг, помощник руководителя исследований LEDinside. Ян отметил, что разработка экономичного решения для массопереноса зависит от достижений в семи ключевых областях: точность оборудования, производительность переноса, время производства, технология производства, метод контроля, доработка и стоимость обработки.


Рис. 1.  Семь ключевых областей, жизненно важных для разработки экономичного решения по массообмену. Источник: LEDinside, июль 2017 г.

Поставщики светодиодов, производители полупроводников и компании по всей цепочке поставок дисплеев должны будут совместно разработать стандарты спецификаций для материалов, микросхем и производственного оборудования, используемых в производстве микросветодиодов. Межотраслевое сотрудничество необходимо, поскольку каждая отрасль имеет свои собственные стандарты спецификаций. Кроме того, необходим длительный период исследований и разработок, чтобы преодолеть технологические препятствия и интегрировать различные области производства.

Достижение 5σ

Используя «шесть сигм» в качестве модели для определения возможности массового производства микросветодиодных дисплеев, анализ LEDinside показывает, что производительность процесса массообмена должна достичь уровня «четыре сигмы», чтобы сделать возможной коммерциализацию. Однако стоимость обработки и затраты, связанные с проверкой и устранением дефектов, все еще достаточно высоки даже на уровне четырех сигм. Чтобы коммерчески зрелые продукты с конкурентоспособной стоимостью обработки были доступны для выпуска на рынок, процесс массообмена должен достигать уровня пяти сигм или выше по выходу переноса.

От дисплеев для помещений до носимых устройств

Несмотря на то, что не было объявлено ни о каких крупных прорывах, многие технологические компании и исследовательские агентства по всему миру продолжают инвестировать в исследования и разработки в области массообмена. Некоторыми из известных международных предприятий и учреждений, работающих в этой области, являются LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY и OKI. Сопоставимые тайваньские компании и организации включают PlayNitride, Industrial Technology Research Institute, Mikro Mesa и TSMC.

В стадии разработки находятся несколько типов массообменных решений. Выбор одного из них будет зависеть от различных факторов, таких как рынки приложений, капитал оборудования, UPH и стоимость обработки. Кроме того, расширение производственных мощностей и повышение производительности важны для разработки продукта.

Согласно последним разработкам, LEDinside полагает, что рынки носимых устройств (например, смарт-часов и смарт-браслетов) и больших дисплеев для помещений первыми увидят микро-светодиодные продукты (светодиоды размером менее 100 мкм). Поскольку перенос массы является технологически сложной задачей, участники рынка сначала будут использовать существующее оборудование для склеивания пластин для создания своих решений. Кроме того, каждое приложение для отображения имеет свои собственные спецификации объема пикселей, поэтому новые участники рынка, скорее всего, сосредоточатся на продуктах с низкими требованиями к объему пикселей, чтобы сократить цикл разработки продукта.

Перенос на тонкую пленку — еще один способ перемещения и размещения светодиодов микроразмеров, и некоторые участники рынка сразу переходят к разработке решений в рамках этого подхода. Однако усовершенствование тонкопленочного переноса потребует больше времени и ресурсов, потому что оборудование для этого метода должно быть спроектировано, построено и откалибровано. Такое предприятие также будет связано с трудными вопросами, связанными с производством.


Время публикации: 12 января 2021 г.

Отправьте нам сообщение:

Напишите ваше сообщение здесь и отправить его нам