PI 应用 I MicroLED新一代显示屏制造
更轻量化、更灵活的设计、更低的能耗、更高的分辨率以及更鲜明的对比度和亮度:这是未来显示技术应该具备的特性,以满足对功能、操作和使用寿命的不同要求。例如,显示技术是为了进一步提高增强与虚拟现实应用中平视显示器的近距和独立视角,从而使智能手表等可穿戴设备更加紧凑、耐用和节能,同时也是为了提高大尺寸屏幕和显示面板的色度和亮度。
显示技术对比:LCD – LED – OLED – MicroLED
目前,液晶显示屏(LCD)在市场上占据主导地位。使用这项技术,每个像素由RGB颜色(红、绿、蓝)的三个子像素生成。发光二极管(LED)在这里只作为背景颜色的白光变体使用。尽管也可以制造彩色LED,但由于其尺寸限制,它们仅适用于大型屏幕。MicroLED显示屏由微小的红、绿、蓝LED阵列组成,每个LED对应显示屏上的一个像素。这些像素自发光、可调光,并且可以完全关闭,这与OLED和等离子显示屏相似,因此无需任何背景照明。与OLED相比,MicroLED基于氮化镓技术,其整体亮度高30倍,勒克斯/瓦效率更高,因此电流消耗更低。MicroLED的根本优势还包括更高的色彩饱和度和更低的氧气和水分敏感性,因此无需进行封装。
大规模生产的挑战
MicroLED显示屏由数百万微小的像素组成。为了挖掘MicroLED技术的潜力并使经济上可行的大规模生产成为可能,制造商必须克服因组件的极小尺寸、功能和数量所带来的诸多挑战。为了制造显示屏,必须首先通过外延生长来生产MicroLED晶圆。在专门的拾放工艺中,数以千计的几微米大小的LED芯片(阵列)被拾取并输送至基板或背板。这需要快速、精密、可靠的输送工艺,这也是MicroLED制造面临的主要挑战之一。放置能够以±1.5微米精度定位的单个阵列时,需要使用设备。这意味着制造商必须开发在达到大规模生产速度的同时提供具有微观精度的高质量工艺。
另一个关键点是像素良率。死像素可能出现在制造过程的不同阶段,因此检验和修复不仅应在工艺结束时进行,还应在整个制造过程中进行,以确保均匀的辉度(亮度)和波长(颜色)。为了在全分辨率(1920 x 1080像素)下实现每台RGB彩色显示屏低于5个死像素的比率,需要达到99.9999%的良率。检验时,成像系统可以检测和分析MicroLED芯片的亮度。此外,挑战还在于所需的精度和速度。目前,修复MicroLED的解决方案是紫外线辐射或选择性激光技术等技术。
优化产量和精度
为了满足对精度和速度的高要求,PI通过运动、控制和软件解决方案为全球的研究团队和制造商提供支持。凭借多年的精密定位经验、广泛的技术和高度的垂直整合,PI能够选择较合适的方法来解决客户所面临的挑战。六足位移台等并联运动解决方案可实现LED与基板之间的精密对准。空气轴承运动平台在晶圆之间提供苛刻的连续XY精度,而为了达到最终速度同时保持数微米的性能,龙门系统提供了最佳性能。PI的系统工程师正在协助客户进行设计和生产规划阶段的工作。PI团队随时准备为客户配置特定的解决方案,进一步优化生产工艺,从而推动新一代显示屏的商业化。即使需求和产量不断变化,遍布全球的生产和服务地点依然可确保交付和性能的可靠性和质量。
用于MicroLED顶部和底部检验、交付前质量传递和装配后的精心设计的系统
PI是您为以下应用提供运动和控制解决方案的合作伙伴:
·磊晶圆制作
·MicroLED单片集成
·采用激光烧蚀和隐形划片技术
·在晶圆级对MicroLED进行切割
·质量传递:弹性体冲压、激光剥离、流体装配、静电、卷到卷