Nghiên cứu của TrendForce's LEDinside đã tiết lộ rằng nhiều công ty trong các ngành công nghiệp trên toàn thế giới đã tham gia vào thị trường micro LED và đang trong cuộc chạy đua để phát triển các phương pháp cho quá trình truyền khối lượng lớn.
Việc chuyển hàng loạt các đèn LED kích thước siêu nhỏ sang một bảng nối đa năng hiển thị đã là một nút thắt lớn trong việc thương mại hóa các màn hình micro LED . Mặc dù một số công ty đang cạnh tranh để phát triển quy trình truyền khối lượng lớn, các giải pháp của họ vẫn chưa đáp ứng các tiêu chuẩn thương mại hóa về sản lượng sản xuất (tính theo đơn vị giờ, UPH) cũng như năng suất và kích thước truyền của chip LED — micro LED được định nghĩa về mặt kỹ thuật là đèn LED nhỏ hơn 100µm.
Hiện tại, các công ty tham gia thị trường micro LED đang hướng tới việc chuyển giao hàng loạt các đèn LED có kích thước khoảng 150µm. LEDinside dự đoán rằng các mô-đun màn hình và trình chiếu có đèn LED 150µm sẽ có mặt trên thị trường sớm nhất là vào năm 2018. Khi sự chuyển giao hàng loạt cho đèn LED có kích thước này trưởng thành, những người tham gia thị trường sau đó sẽ đầu tư vào các quy trình sản xuất các sản phẩm nhỏ hơn.
Bảy thách thức
“Mass transfer is one of the four main stages in the manufacturing of micro màn hình LED Yang chỉ ra rằng việc phát triển một giải pháp chuyển khối hiệu quả về chi phí phụ thuộc vào những tiến bộ trong bảy lĩnh vực chính: độ chính xác của thiết bị, năng suất chuyển giao, thời gian sản xuất, công nghệ sản xuất, phương pháp kiểm tra, chi phí gia công và chế tạo lại.
Hình 1: Bảy lĩnh vực quan trọng quan trọng trong việc phát triển giải pháp chuyển hàng loạt hiệu quả về chi phí. Nguồn: LEDinside, tháng 7 năm 2017.
Các nhà cung cấp LED, nhà sản xuất chất bán dẫn và các công ty trong chuỗi cung ứng màn hình sẽ phải làm việc cùng nhau để phát triển các tiêu chuẩn đặc điểm kỹ thuật cho vật liệu, chip và thiết bị chế tạo được sử dụng trong sản xuất micro LED. Sự hợp tác giữa các ngành là cần thiết vì mỗi ngành có các tiêu chuẩn đặc điểm kỹ thuật riêng. Ngoài ra, cần có một thời gian dài R&D để vượt qua các rào cản công nghệ và tích hợp các lĩnh vực sản xuất khác nhau.
Đạt được 5σ
Sử dụng Six Sigma làm mô hình để xác định tính khả thi của việc sản xuất hàng loạt màn hình micro LED, phân tích của LEDinside chỉ ra rằng năng suất của quá trình truyền khối lượng phải đạt mức bốn sigma để có thể thương mại hóa. Tuy nhiên, chi phí xử lý và các chi phí liên quan đến kiểm tra và sửa chữa khiếm khuyết vẫn còn khá cao ngay cả ở mức bốn sigma. Để có các sản phẩm trưởng thành về mặt thương mại với chi phí chế biến cạnh tranh sẵn sàng đưa ra thị trường, quy trình chuyển giao hàng loạt phải đạt năng suất chuyển giao ở mức năm sigma trở lên.
Từ màn hình trong nhà đến thiết bị đeo được
Mặc dù không có đột phá lớn nào được công bố, nhiều công ty công nghệ và cơ quan nghiên cứu trên toàn thế giới vẫn tiếp tục đầu tư vào R&D của quá trình chuyển giao hàng loạt. Một số doanh nghiệp và tổ chức quốc tế nổi tiếng làm việc trong lĩnh vực này là LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY và OKI. Các công ty và tổ chức có trụ sở tại Đài Loan có thể so sánh được bao gồm PlayNitride, Viện Nghiên cứu Công nghệ Công nghiệp, Mikro Mesa và TSMC.
Có một số loại giải pháp chuyển giao hàng loạt đang được phát triển. Việc lựa chọn một trong số chúng sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như thị trường ứng dụng, vốn thiết bị, UPH và chi phí xử lý. Ngoài ra, việc mở rộng năng lực sản xuất và nâng cao tỷ lệ năng suất là rất quan trọng để phát triển sản phẩm.
Theo những phát triển mới nhất, LEDinside tin rằng thị trường thiết bị đeo được (ví dụ như đồng hồ thông minh và vòng đeo tay thông minh) và màn hình lớn trong nhà sẽ lần đầu tiên xuất hiện các sản phẩm micro LED (đèn LED có kích thước dưới 100µm). Vì chuyển giao hàng loạt là một thách thức về mặt công nghệ, những người tham gia thị trường ban đầu sẽ sử dụng thiết bị liên kết wafer hiện có để xây dựng các giải pháp của họ. Hơn nữa, mỗi ứng dụng hiển thị có thông số kỹ thuật về khối lượng pixel riêng, vì vậy những người tham gia thị trường có thể sẽ tập trung vào các sản phẩm có yêu cầu về khối lượng pixel thấp để rút ngắn chu kỳ phát triển sản phẩm.
Truyền màng mỏng là một cách khác của việc di chuyển và sắp xếp các đèn LED kích thước siêu nhỏ, và một số công ty tham gia thị trường đang thực hiện một bước nhảy trực tiếp để phát triển các giải pháp theo cách tiếp cận này. Tuy nhiên, việc hoàn thiện chuyển màng mỏng sẽ mất nhiều thời gian hơn và nhiều nguồn lực hơn vì thiết bị cho phương pháp này sẽ phải được thiết kế, chế tạo và hiệu chuẩn. Một cam kết như vậy cũng sẽ liên quan đến các vấn đề khó khăn liên quan đến sản xuất.
Thời gian đăng: Jan-12-2021