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Micro-LED商業(yè)化存在的難題

來(lái)源:辰顯光電        編輯:ZZZ    2024-06-06 11:34:23     加入收藏

 從產(chǎn)業(yè)宏觀(guān)角度來(lái)看,目前Micro-LED進(jìn)入大規模商業(yè)化正面臨著(zhù)精度、良率、效率和成本等一系列挑戰。

  從產(chǎn)業(yè)宏觀(guān)角度來(lái)看,目前Micro-LED進(jìn)入大規模商業(yè)化正面臨著(zhù)精度、良率、效率和成本等一系列挑戰。

  為了實(shí)現高性能的Micro-LED顯示,需要達到前所未有的制造精度,這使得傳統的制造技術(shù)變得不再適用。隨著(zhù)新技術(shù)的不斷發(fā)展,工藝的迭代升級成為必然,但這也帶來(lái)了良率和效率方面的問(wèn)題,進(jìn)一步增加了生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節的成本,從而制約了Micro-LED技術(shù)的大規模產(chǎn)業(yè)化。

  具體而言,目前最關(guān)鍵的三大技術(shù)難題包括巨量轉移、TFT背板制造以及驅動(dòng)技術(shù)。這些問(wèn)題能否得到解決將直接影響到Micro-LED技術(shù)的商業(yè)化和市場(chǎng)普及。

 

  難點(diǎn)1:巨量轉移

  巨量轉移是指將生長(cháng)在外延基板上的Micro-LED芯片高速精準地轉移到目標基板上的一種技術(shù),它是制約Micro-LED量產(chǎn)的關(guān)鍵。因此,誰(shuí)能率先掌握這項關(guān)鍵技術(shù),誰(shuí)就有機會(huì )快速搶占未來(lái)顯示市場(chǎng)。

  以一塊4K分辨率的Micro-LED顯示面板為例,上面有約830萬(wàn)個(gè)像素點(diǎn),每個(gè)像素點(diǎn)由三顆分別代表紅、綠、藍(RGB)三種顏色的LED芯片組成,這意味著(zhù)一塊4K顯示面板上要有近2,500萬(wàn)顆 Micro-LED芯片,這要求LED芯片轉移設備必須同時(shí)達到高效率和高良率的標準,才能滿(mǎn)足量產(chǎn)的需求。

  目前較為主流的巨量轉移方式為印章轉移技術(shù)、激光轉移技術(shù),或者是這兩種技術(shù)的結合使用。

 

  難點(diǎn)2:TFT背板制造

  從Micro-LED的核心集成工藝及巨量轉移技術(shù)角度看,采用平板顯示技術(shù)的TFT背板,不僅較傳統PCB電路板具備表面平整度上的優(yōu)勢,且能更好承接巨量轉移工藝;但該技術(shù)在實(shí)際應用和生產(chǎn)過(guò)程中仍然面臨諸多挑戰和問(wèn)題。

  首先在制造成本上,制造TFT背板需要高精度的設備和工藝,這些設備通常包括但不限于光刻機、化學(xué)氣相沉積(CVD)系統、物理氣相沉積(PVD)系統、蝕刻機以及清洗和檢測設備。這些先進(jìn)的設備需要高昂的購置和維護費用,一定程度上導致初期投資和生產(chǎn)成本較高。

  其次是技術(shù)的實(shí)際應用,當TFT背板用于拼接成大型顯示屏時(shí),面臨的技術(shù)挑戰尤為顯著(zhù)。尤其是側壁走線(xiàn)技術(shù)和厚銅連接技術(shù)的實(shí)現,這些是確保大屏顯示性能和可靠性的關(guān)鍵。在設計階段和制造過(guò)程中,工程師必須巧妙地安排TFT背板上的電路布局和連接方式,同時(shí)還要確保玻璃基板的整體平整性和穩定性不受影響。為了達到這一目標,涉及一系列精密的工程技術(shù)和材料科學(xué)知識。例如,側壁走線(xiàn)技術(shù)要求電路線(xiàn)路能夠在基板邊緣順利轉折,同時(shí)保持信號的完整性和低電阻。而厚銅技術(shù)則涉及到在基板上沉積較厚的銅層以提供更好的電導性和熱管理,但這又可能會(huì )對基板的平整性造成影響。這些技術(shù)難題對生產(chǎn)良率和成本控制都提出了更高的要求。

 

  難點(diǎn)3:驅動(dòng)架構

  由于LED芯片的發(fā)光特性與LCD和OLED不同,并不能直接采用現有的驅動(dòng)架構來(lái)實(shí)現Micro-LED顯示。受限于目前小尺寸LED芯片的發(fā)光特性,模擬驅動(dòng)方式會(huì )帶來(lái)灰階無(wú)法展開(kāi)和功耗太高的問(wèn)題。與之相比,數字驅動(dòng)可以使用固定的大驅動(dòng)電流,通過(guò)不同的顯示時(shí)長(cháng)來(lái)調節顯示亮度的驅動(dòng)方式,將二者結合才能開(kāi)發(fā)出適合于Micro-LED顯示的驅動(dòng)架構。

  另外,Micro-LED顯示中的驅動(dòng)電路需要通過(guò)占空比來(lái)調整亮度和色階。在低灰階下,驅動(dòng)電流非常小,可能導致亮度和色度不穩定的問(wèn)題。所以需要優(yōu)化Micro-LED的設計以提高小電流驅動(dòng)精度和低灰階下的顯示一致性。

  未來(lái),Micro-LED大屏若要實(shí)現成本優(yōu)化,加速滲透商用及消費電子市場(chǎng),上述問(wèn)題亟待解決。

免責聲明:本文來(lái)源于辰顯光電,本文僅代表作者個(gè)人觀(guān)點(diǎn),本站不作任何保證和承諾,若有任何疑問(wèn),請與本文作者聯(lián)系或有侵權行為聯(lián)系本站刪除。
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