เทคโนโลยีการแสดงผลยุคใหม่ Micro LED กลายเป็นจุดสนใจที่ใหญ่ที่สุดของงาน Touch Taiwan Smart Display Exhibition ในปีนี้ด้วยการเปิดตัว Micro LED ปีแรกในปีที่แล้ว ผู้ผลิตรายใหญ่ได้แสดงสถานการณ์จำลองและแอพพลิเคชั่นที่คาดการณ์ล่วงหน้ามากมายในปีนี้ และปี 2022 จะเป็นปีสำคัญหลังจากเริ่มต้นอย่างไม่ต้องสงสัยด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี ผู้ผลิต Micro LED ได้ค่อยๆ ก้าวข้ามภูเขาสองลูกของ "ต้นทุน" และ "ผลผลิต" และกำลังเผชิญกับ "ขอบฟ้าใหม่" ในสายตาของ Micro LED
กระบวนการ Micro LED แบ่งออกเป็นการเติบโตของชิป การผลิตชิป กระบวนการฟิล์มบาง การถ่ายโอนมวล การตรวจสอบและการซ่อมแซมเนื่องจากการถอดแพ็คเกจ LED และวัสดุพิมพ์ออก เหลือแต่ฟิล์ม epitaxial ชิป Micro LED จึงเบากว่า บางกว่า และสั้นกว่า ทำให้มีขนาดพิกเซลการแสดงผลที่หลากหลายในขณะเดียวกัน Micro LED ยังสืบทอดข้อดีของ LED ที่มีความละเอียดสูง ความสว่างสูง อายุการใช้งานยาวนาน ขอบเขตสีที่กว้างขึ้น ลักษณะการเรืองแสงในตัวเอง การใช้พลังงานที่ต่ำกว่า และเสถียรภาพต่อสิ่งแวดล้อมที่ดีกว่า เหมาะสำหรับการใช้งานจอแสดงผลอัจฉริยะในอนาคต เช่น เช่น รถยนต์ แว่นตา AR อุปกรณ์สวมใส่ ฯลฯ
เมื่อเทียบกับกระบวนการผลิต LED แบบดั้งเดิม ขั้นตอนของการเติบโตของชิป Lei การผลิตชิป Micro LED และกระบวนการผลิตฟิล์มบางสามารถใช้สำหรับการผลิต Micro LED ได้โดยการดัดแปลงอุปกรณ์เท่านั้น แต่การถ่ายโอน ตรวจจับ และซ่อมแซมขนาดใหญ่นั้นยากกว่า ปริมาณในบรรดาสิ่งเหล่านี้ การถ่ายโอนจำนวนมาก การตรวจสอบและการซ่อมแซม และประสิทธิภาพการส่องสว่างของ Micro LED สีแดงคือปัญหาคอขวดในเทคโนโลยีปัจจุบัน และสิ่งเหล่านี้ยังเป็นกุญแจสำคัญที่ส่งผลต่อต้นทุนและผลผลิตอีกด้วยเมื่อปัญหาเหล่านี้หมดไปและต้นทุนลดลง ก็มีโอกาสที่จะผลิตจำนวนมากได้ก้าวไปข้างหน้า.
หนึ่งในอุปสรรคของ "นิวฮอไรซันส์": การถ่ายเทมวล
เนื่องจากความหนาของพื้นผิว epitaxial มีขนาดใหญ่กว่าขนาดของชิป Micro LED จึงต้องถ่ายโอนจำนวนมาก ลอกชิปออก วางบนวัสดุจัดเก็บชั่วคราว จากนั้น Micro LED จะถูกถ่ายโอนไปยังแผงวงจรขั้นสุดท้าย หรือรุ่น TFTเทคโนโลยีการถ่ายโอนมวลหลักในขั้นตอนนี้ ได้แก่ การประกอบของเหลว การถ่ายโอนด้วยเลเซอร์ เทคโนโลยีการหยิบและวาง (Stamp Pick&Place) เป็นต้น
เทคโนโลยีการหยิบและวางใช้เทคโนโลยีอาร์เรย์ MEMS สำหรับเทคโนโลยีการหยิบและวางชิป แต่LED แบบดั้งเดิมเทคโนโลยีการเลือกและวางมีค่าใช้จ่ายสูงเนื่องจากอัตราการหยิบและวางที่ช้าสำหรับการถ่ายโอนด้วยเลเซอร์ Micro LED จะถูกถ่ายโอนอย่างรวดเร็วและหนาแน่นจากวัสดุพิมพ์ดั้งเดิมด้วยลำแสงเลเซอร์ Micro LED ไปยังวัสดุพิมพ์เป้าหมายYang Fubao นักวิเคราะห์จาก TrendForce ชี้ให้เห็นว่าเทคโนโลยีรถกระบะแบบดั้งเดิมนั้นผลิตจำนวนมากได้ยาก เนื่องจากความเร็วที่ช้าและต้นทุนที่สูงในอดีตดังนั้นในปีนี้ เทคโนโลยีจึงค่อย ๆ เปลี่ยนจากรถกระบะแบบเดิมไปสู่เทคโนโลยีเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูงและรวดเร็วโอนเพื่อช่วยลดต้นทุนสำหรับเทคโนโลยีการประกอบของไหลนั้น มีการใช้ส่วนต่อประสานของเส้นเลือดฝอยบัดกรีที่หลอมเหลว และของเหลวแขวนลอยสามารถใช้เป็นสื่อกลางระหว่างการประกอบเพื่อเชื่อมต่ออิเล็กโทรดทั้งทางกลและทางไฟฟ้า และจับและจัดแนว LED ขนาดเล็กเข้ากับข้อต่อประสานอย่างรวดเร็ว .สามารถประกอบความเร็วสูงได้เมื่อเร็ว ๆ นี้ Huawei ได้ใช้เทคโนโลยี Micro LED อย่างจริงจังจากมุมมองของข้อมูลสิทธิบัตร มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะใช้เทคโนโลยีการประกอบของไหล
อุปสรรค "นิวฮอไรซันส์" หมายเลข 2: การตรวจจับและการซ่อมแซม
แม้ว่าการถ่ายโอนจำนวนมากจะเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตจำนวนมากเสมอ แต่ความสำคัญของการตรวจสอบและซ่อมแซมชิป Micro LED ในภายหลังก็มีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าการถ่ายโอนจำนวนมากในปัจจุบัน วิธีการที่ใช้กันมากที่สุดสองวิธีในอุตสาหกรรมคือโฟโตลูมิเนสเซนซ์ (PL) และอิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ (EL)ลักษณะเฉพาะของ PL คือสามารถทดสอบได้โดยไม่ต้องสัมผัสหรือทำให้ชิป LED เสียหาย แต่ผลการทดสอบไม่ดีเท่าของ ELในทางตรงกันข้าม EL สามารถพบจุดบกพร่องได้มากขึ้นโดยการทดสอบชิป LED โดยการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า แต่อาจทำให้ชิปเสียหายได้เนื่องจากการสัมผัส
นอกจากนี้ ชิป Micro LED ยังเล็กเกินไปที่จะเหมาะกับอุปกรณ์ทดสอบแบบดั้งเดิมไม่ว่าจะใช้การทดสอบ EL หรือ PL อาจมีสถานการณ์ของประสิทธิภาพการตรวจจับที่ต่ำ ซึ่งเป็นส่วนที่ต้องแก้ไขในส่วนการซ่อมแซม ผู้ผลิตไมโคร LED ใช้เทคโนโลยีการซ่อมแซมด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต เทคโนโลยีการซ่อมแซมด้วยเลเซอร์ละลาย เทคโนโลยีการซ่อมแซมแบบเลือกหยิบ เทคโนโลยีการซ่อมแซมด้วยเลเซอร์แบบเลือก และโซลูชันการออกแบบวงจรสำรอง
อุปสรรคที่สามของ "New Horizons": ชิป Red Micro LED
ในที่สุดก็มีสีของจอแสดงผลเองสำหรับไมโคร LED เมื่อเทียบกับสีน้ำเงินและสีเขียว สีแดงเป็นสีที่แสดงผลได้ยากที่สุด และมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงปัจจุบัน สารกึ่งตัวนำไนไตรด์ถูกใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อผลิตไมโครแอลอีดีสีน้ำเงินและสีเขียวมันจะดีกว่าที่จะโรงงานผลิตจอแอลอีดี.Red Micro LEDs ต้องผสมกับระบบวัสดุหลายชนิดหรือผลิตด้วยสารกึ่งตัวนำฟอสไฟด์
อย่างไรก็ตาม ปัญหาความสม่ำเสมอของสีอาจเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการ epitaxialการรวมกันของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันจะเพิ่มความยากในการผลิตและต้นทุนการผลิตของไมโคร LED แบบเต็มสีกระบวนการตัดเศษอาจทำให้ประสิทธิภาพการส่องสว่างต่ำ ไม่ต้องพูดถึงขนาดที่หดตัวประสิทธิภาพของชิป Micro LED ฟอสไฟด์จะลดลงอย่างมากนอกจากนี้ ในกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์แบบผสม จึงมีความซับซ้อน ใช้เวลานาน มีราคาแพง และปรับปรุงผลผลิตได้ยาก
ดังนั้นผู้ผลิตบางรายจึงปรับปรุงจากตัววัสดุเองตัวอย่างเช่น Porotech ซึ่งเป็นบริษัท Micro LED ได้เปิดตัวจอแสดงผล Micro LED แบบแสงสีแดงที่ใช้อินเดียมแกลเลียมไนไตรด์ (InGaN) เป็นครั้งแรกของโลก ซึ่งหมายความว่าจอแสดงผลทั้งสามประเภทใช้ InGaN เป็นวัสดุในการแสดงผล ซึ่งไม่จำกัดเพียงประเภทใดประเภทหนึ่ง พื้นผิวนอกจากนี้ JBD ซึ่งเป็นผู้ผลิต Micro LED รายใหญ่ ยังเคยมุ่งมั่นกับเทคโนโลยี Micro LED สีแดงที่ใช้ AlGaInP ในอดีต และเพิ่งประกาศว่ามีการผลิตจำนวนมากถึง 500,000 nits ของ Micro LED สีแดงความสว่างสูงพิเศษ
แม้ว่าเราจะได้นำในปีแรกของไมโครแอลอีดีปัญหาหลายอย่างยังต้องใช้เวลาแก้ไขอย่างช้าๆในปัจจุบันเราได้เห็นการเริ่มต้นของการสมัครเชื่อกันว่าหลังจากเอาชนะปัญหาคอขวด เช่น การถ่ายเทมวล การตรวจสอบและการบำรุงรักษา และประสิทธิภาพการส่องสว่างทีละอย่างแล้ว Micro LED คาดว่าจะเกิดขึ้นจริงในอนาคต การใช้งานในเชิงพาณิชย์ของ Micro LED สามารถเห็นได้ในหน้าจอรถยนต์ หน้าจอแสดงผลขนาดใหญ่ อุปกรณ์ AR/VR ผลิตภัณฑ์สวมใส่ที่มีความละเอียดสูง เป็นต้น
เวลาโพสต์: ม.ค.-05-2566