Tìm hiểu về công nghệ hiển thị màn hình Micro LED

 CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ HCOM KÍNH CHÀO QUÝ KHÁCH
HCOM CHUYÊN PHÂN PHỐI LẮP ĐẶT MÀN HÌNH LED, MÀN HÌNH GHÉP TRÊN TOÀN QUỐC
HOTLINE: ⓿❾⓿❹❺❽❾❷❺❺ HỖ TRỢ 24/7  

Hiệu suất của các công nghệ hiển thị đã được cải thiện đáng kể trong những năm qua và giờ là Màn hình Micro LED. Chúng đã trở nên tốt hơn về mức tiêu thụ điện năng, chất lượng hình ảnh và kích thước. Là khía cạnh chính kiểm soát chất lượng hình ảnh, cấu hình pixel đã trải qua rất nhiều sửa đổi để đạt được các tiêu chuẩn ngày nay.

Màn hình Micro LED là gì?

Màn hình LED đặc biệt là một trong những công nghệ hiển thị định hình cảnh quan. Nó đã được sử dụng để sản xuất các pixel phát ra ánh sáng rực rỡ để chiếu sáng màn hình.

Chất lượng pixel và hình ảnh của màn hình bị ảnh hưởng bởi kích thước của đèn LED. Như vậy, càng nhỏ càng tốt. Với hiểu biết này, các nhà sản xuất màn hình đã không ngừng tìm cách làm cho đèn LED nhỏ hơn.

Thông qua nghiên cứu liên tục, đèn LED siêu nhỏ đã được phát triển. Để so sánh, chúng có kích thước bằng một phần mười sợi tóc người. Chúng nhỏ đến mức không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Màn hình Micro LED còn được gọi là μLED.

Đèn micro LED là chất bán dẫn tự phát sáng tạo thành các pixel của màn hình micro LED. Mỗi pixel micro LED có đèn đỏ, xanh lam và xanh lục. Cấu hình này có nhiều ưu điểm như bạn sẽ thấy trong suốt bài viết.

Đèn micro LED được sản xuất như thế nào

Như bạn mong đợi, việc tạo ra các thiết bị cực nhỏ là khá khó khăn. Tuy nhiên, các kỹ sư đã áp dụng thành công các kỹ thuật cho phép họ phát triển và chuyển đèn LED siêu nhỏ sang bảng hiển thị. Epitaxy là kỹ thuật phổ biến được sử dụng để phát triển đèn LED siêu nhỏ.

Epitaxy là một phương pháp phát triển một màng mỏng gồm các nguyên tử kết tinh trên bề mặt vật liệu nền. Kỹ thuật này đặc biệt được sử dụng trong công nghệ nano để phát triển các thiết bị quang điện tử như Màn hình Micro LED siêu nhỏ.

Phát triển đèn LED siêu nhỏ bằng cách sử dụng epitaxy

Epitaxy là một phương pháp được sử dụng để phát triển tinh thể trên các tinh thể khác. Đèn LED siêu nhỏ được trồng dưới dạng tinh thể. Sapphire là tinh thể được sử dụng để phát triển đèn LED siêu nhỏ trên các tấm wafer epiticular. Quá trình này phức tạp nhưng hiệu quả.

Đèn LED siêu nhỏ được chế tạo bằng cách sử dụng các nguyên tố nhóm III và IV của bảng tuần hoàn. Chúng bao gồm hợp kim nitrua indi gali (InGaN) và hợp kim nhôm gali inđi photphua (AlGaInP). Các phương pháp tiếp cận epitaxy phổ biến được sử dụng để phát triển đèn LED siêu nhỏ là epitaxy lắng đọng hơi hóa học và epitaxy chùm phân tử.

Epitaxy lắng đọng hơi hóa học (CVD)

Đây là một trong những kỹ thuật epitaxy được sử dụng rộng rãi nhất để phát triển chất bán dẫn micro LED trên các tấm sapphire. Cụ thể, một loại CVD được gọi là lắng đọng hơi hữu cơ kim loại (MOCVD) được sử dụng để phát triển các tinh thể micro LED.

CVD kim loại-hữu cơ được thực hiện trong một buồng kín có đầu vào dòng khí, buồng chất nền, bơm chân không và các thành phần thiết yếu khác. Phản ứng dẫn đến sự hình thành chất bán dẫn GaN trên các tấm sapphire.

Quá trình lắng đọng hơi hóa học hoạt động bằng cách cho các chất khí phản ứng trên một tấm wafer tích điện hoặc nhiệt – sapphire. Phản ứng giữa các chất khí và tấm wafer tích điện dẫn đến sự phát triển của một màng mỏng chứa các nguyên tử GaN. Những màng này cần được làm nguội và chuẩn bị cho quá trình truyền khối.

Epitaxy chùm phân tử (MBE)

Đây là một kỹ thuật khác được sử dụng để sản xuất chất bán dẫn micro LED. Buồng MBE chứa các tế bào tràn dịch chuyển gali và arsenua thành dạng hơi của chúng. Chuyển đổi này được tạo điều kiện bằng cách làm nóng các hợp chất.

Bên trong buồng epitaxy MBE, một môi trường chân không cực cao được tạo ra. Bầu không khí chân không này nhằm ngăn chặn sự va chạm của các nguyên tử và cũng ngăn cản các phân tử lạ tham gia vào phản ứng.

Các tế bào tràn dịch bắt đầu chiếu các chùm phân tử của hợp chất đã bốc hơi lên đế sapphire. Thực tế, điều này tạo thành một màng mỏng gali arsenua (GaAs) trên đó. GaA là vật liệu bán dẫn sau đó được chuyển đến màn hình và sắp xếp tùy theo màu sắc của nó để tạo thành một pixel Màn hình ghép LED hoàn chỉnh.

Các phương pháp truyền khối Màn hình Micro LED phổ biến

Các chất bán dẫn micro LED đã phát triển thành công cần được chuyển sang bảng nối đa năng của màn hình. Trong hầu hết các trường hợp, bảng nối đa năng này được làm bằng vật liệu thủy tinh vô cơ. Việc chuyển các chất bán dẫn vi mô là một quy trình tinh vi đòi hỏi sự cẩn trọng tối đa để tránh làm hỏng các thiết bị siêu nhỏ.

Các phương pháp truyền khối cần hiệu quả. Nói cách khác, chúng cần phải có độ chính xác cao, tiết kiệm chi phí và có năng suất chuyển nhượng cao. Sau đây là một số kỹ thuật được sử dụng để chuyển đèn LED siêu nhỏ của màn hình Micro LED sang bảng nối đa năng.

Chọn và đặt phương pháp màn hình Micro LED

Thuật ngữ này thường được sử dụng để mô tả các phương pháp thủ công hoặc tự động chuyển khối lượng chất bán dẫn vi mô từ tấm wafer sang chất nền. Một kỹ thuật chọn và đặt tự động phổ biến là chuyển giao có hỗ trợ bằng laser.

Trong kỹ thuật này, một tia laser sẽ tách các chất bán dẫn đã phát triển ra khỏi tấm wafer epitaxy. Sau đó, chất nền được đặt dưới chùm chiếu truyền các RGB. Chuyển giao có hỗ trợ bằng laser là một trong những phương pháp hiệu quả nhất về độ chính xác, tốc độ và năng suất.

Kỹ thuật tĩnh điện

Về cơ bản, kỹ thuật này liên quan đến việc chuyển các chất bán dẫn micro LED sang một chất nền bằng cách sử dụng các đầu chuyển tích điện. Các phương pháp như phát xạ trường được sử dụng để sạc chất nền. Bằng cách tận dụng lực đẩy và lực hút của tĩnh điện, các kỹ sư có thể chuyển hàng triệu đèn LED mỗi giờ.

Kỹ thuật cuộn để cuộn

Kỹ thuật này liên quan đến việc đặt các tấm wafer chứa chip LED trên một thiết bị lăn, sau đó chạy nó trên một chất nền. Sau đó, chuyển động lăn này in các vi mạch LED lên đế. Kỹ thuật cuộn để cuộn có năng suất và tốc độ truyền cao. Kỹ thuật này được phát triển bởi Viện KIMM .

Phương pháp tự lắp ráp chất lỏng

Kỹ thuật này là một trong những kỹ thuật kinh tế nhất nhưng nó có năng suất truyền thấp. Cơ chế của nó liên quan đến việc sử dụng nước làm phương tiện lắp ráp. Sử dụng cơ học chất lỏng, môi trường lắp ráp sử dụng sự phân tán để treo các chip LED và sau đó chuyển chúng sang vật liệu nền. Rõ ràng, kỹ thuật này là rủi ro và không hiệu quả.

Nguồn: NSELED