HKC-ova GaN-on-Si mikro LED tehnologija ekrana smanjuje troškove za 40%

Revolucioniranje mikro LED ekrana: Kako SiMiP rješava izazove prijenosa mase

Globalna industrija zaslona svjedoči promjeni paradigme jer HKC i Lighent Semiconductor predstavljaju prvi svjetski monolitni integrirani mikro LED zaslon (SiMiP) na bazi silicija s GaN tehnologijom. Ova inovacija rješava kritična uska grla tradicionalne proizvodnje - visoke troškove, niske prinose i ekološke probleme - pozicionirajući mikro-nagibne LED zaslone (sub-P1.0) za masovnu primjenu na komercijalnim i potrošačkim tržištima.

1. SiMiP u odnosu na tradicionalne mikro LED ekrane: Ključne inovacije

1.1 Uklanjanje složenosti prijenosa mase

Tradicionalni mikro LED ekrani zahtijevaju prijenos milijuna RGB podpiksela (1–10 µm) na matične ploče upravljačkih programa putem procesa "prijenosa mase" sklonih pogreškama. Prinosi u industriji stagniraju ispod 70% zbog zahtjeva za preciznošću poravnanja.

SiMiP-ov proboj leži u njegovom Monolitni dizajn GaN-na-Si:

• Integracija RGB-a s jednim čipomKombinira plave mikro LED diode sa slojevima za pretvorbu boja kvantnim točkama (QD) kako bi emitirao crveno/zeleno svjetlo, zaobilazeći odvojene prijenose čipova.
• 3x brža montaža: Smanjuje broj koraka postavljanja s 3 na 1 po pikselu.
• Prinos sustava Pick-and-Place od 99,91 TP3TKoristi zrelu SMT opremu umjesto specijaliziranih alata za prijenos ($1M+/jedinica).

1.2 Prednosti kvantne točke pretvorbe boja

• Materijali bez arsenaZamjenjuje otrovne AlInGaP crvene LED diode ekološki prihvatljivim plavim InGaN LED diodama + QD slojevima (u skladu s EU RoHS direktivom).
• Stabilnost bojeZaključava valne duljine na 630 nm (crvena) i 530 nm (zelena) bez obzira na fluktuacije struje/temperature (ΔE <1,5 u odnosu na industrijsko ΔE <3).

2. Prednosti mikro LED ekrana u pogledu troškova i performansi

2.1 40% Niži troškovi pakiranja putem integracije na razini pločice

SiMiP ugrađuje strukture pakiranja tijekom obrade GaN-na-Si pločice:

• Izravno postavljanje čipaUklanja korake enkapsulacije nakon izrade.
• Ušteda materijalaSmanjuje epoksidne smole i fosfore pomoću 60%.

2.2 Proboji u upravljanju toplinom

• 30% Poboljšano odvođenje toplineGaN-na-Si podloge nadmašuju tradicionalni safir, produžujući vijek trajanja na više od 100 000 sati.
• Ujednačena svjetlinaOdržava varijaciju luminancije <5% na 4K panelima.

2.3 Skalabilnost za mikro LED ekrane P0.4-P0.9

Ciljevi plana proizvodnje HKC-a:

• 2024: 6,67-inčni prototipovi mikro LED dioda na bazi stakla (500 nita, 100% NTSC).
• 20255.000 mjesečnih pločica za komercijalne zaslone P0.9 (cijena: $800/㎡ u odnosu na $2.400/㎡ tradicionalni).
• 2026P0.4 AR/VR zasloni s gustoćom od 5000 PPI.

3. Utjecaj na tržište: Preoblikovanje sektora $5.8B Micro-Pitch zaslona

3.1 Revolucionarne COB i SMD tehnologije

SiMiP-ovi Mikro LED diode u pakiranju (MiP) pristup nadmašuje konkurente:

3.2 Ubrzavanje rasta domaćeg lanca opskrbe

Kineski ekosustav prikaza koristi SiMiP kako bi smanjio ovisnost o inozemstvu:

• Lokalizirane komponente70% QD materijala i GaN upravljačkih programa nabavljeno u zemlji do 2025.
• Vodstvo u patentimaLighentovih više od 10 000 GaN/GaAs patenata nadmašuje Samsung/LG-jeve Micro LED IP patente.

4. Buduće primjene izvan mikro LED ekrana

4.1 AR/VR zasloni sljedeće generacije

• Gustoća od 5.000 PPIOmogućuje razlučivost na razini mrežnice za metaverse uređaje.
• Svjetlina od 10.000 nitaPodržava slučajeve upotrebe mješovite stvarnosti na otvorenom.

4.2 Automobilski i prozirni ekrani

• HUD-ovi150% širi raspon boja u usporedbi s OLED-om za proširenu vožnju.
• Energetska učinkovitostPotrošnja energije od 0,5 W na 10 tisuća nita (50% niža od LCD-a).

5. Izazovi i izgledi industrije

Iako SiMiP smanjuje troškove mikro LED ekrana, prepreke ostaju:

• Životni vijek QD-aTrenutni crveni slojevi kvantne difuzije degradiraju 15% nakon 20 000 sati (u usporedbi s 5% za plave LED diode).
• Složenost upravljačkog integriranog kruga16-bitna kontrola sive skale zahtijeva napredne 28nm CMOS matične ploče.

Međutim, HKC-ovo ulaganje od $1.5B i partnerstva s vladama Changhong/Mianyang imaju za cilj:

• Smanjite troškove kvantne analize pomoću 30% putem inovacija u sintezi nanočestica.
• Postići lokalizaciju 80% GaN upravljačkog programa do 2026. godine.