实现创新型微型 LED 显示器：各向异性导电薄膜 (ACF) 粒子阵列 ArrayFIX

什么是 Micro LED 显示屏？

Micro LED 显示器是一项备受全球电子制造商关注的显示技术。经过多年的研发，该技术已进入商业化阶段，预计将以快速增长的速度普及。本文将探讨 Micro LED 显示器的基本特性、最新趋势及其面临的挑战。此外，还将详细介绍迪睿合的颗粒阵列 ACF 产品 ArrayFIX 将为 Micro LED 显示技术带来哪些改变。

Micro LED 芯片是尺寸小于 0.1 毫米的微型 LED 芯片。采用这些 Micro LED 芯片的显示技术采用日常照明和交通信号灯中用作光源的 LED 的微型版本，并将其排列在整个显示面板上。这使得显示器能够充分利用 LED 高亮度、低功耗和长寿命的特性，同时使用小型 LED 芯片来呈现精细的图像。

Micro LED 显示屏通过精确控制每个像素的色彩和亮度，呈现出丰富饱满、宛如绘画般的图像。这项技术与体育场馆大屏幕的原理相同。不同的是，Micro LED 显示屏使用更小的独立光源，能够呈现近距离清晰可见的精细图像。Micro LED 芯片的尺寸不到标准 LED 的一半，有些甚至不到标准 LED 的六分之一。

随着技术的不断发展，Micro LED 正被广泛用于各种设备，例如数字标牌、电视、可穿戴设备和增强现实 (AR) 智能眼镜。Micro LED 技术能够实现更小、更精密的显示屏，有望为电子设备的重大进步做出贡献。

Micro LED显示器实际应用面临的挑战

然而，Micro LED 显示器的广泛应用仍面临多重障碍。

其中一个障碍是成本。2022年推出的89英寸显示器售价约为8万美元，110英寸显示器售价约为15万美元，就说明了这一点。截至2024年1月，一家韩国大型电子制造商已开始销售用于电视的Micro LED显示器，但其价格仍然高于普通消费者的承受范围。Micro LED芯片本身的成本是造成价格高昂的一个因素，但人们认为缺乏成熟高效的制造工艺也是一个因素。这可能意味着制造成本的降低幅度并未达到预期。

另一个重大挑战是LED的排列工艺（巨量转移）。制造Micro LED显示屏时，需要超过2400万个红、绿、蓝三色LED元件来构成4K显示屏的800多万像素。这些LED元件需要一种名为“拾取和放置”的方法定位到电路板上。使用弹性体印章拾取LED芯片并将其传送到目标位置。由于一次可移动的LED芯片数量有限，因此移动所有芯片需要极长的时间。

此外，点灯率低和不亮部分的修复也是制造过程中的瓶颈。用于提供高清视频的小型LED芯片越小，与电路板的连接越困难，并且不亮的百分比趋于增加。当LED芯片不亮时，不仅会出现点缺陷，无法正确显示颜色，而且在最坏的情况下，它会出现“像素缺陷”，因此需要进行部分修复。

为了解决这些问题，各厂商正在进行芯片方面的研究，比如在晶圆上形成LED的统一电路，以及组装工艺方面的技术开发，比如集中转印LED芯片。此外，我们正在解决许多制造挑战，例如“平铺”，其中小型LED显示面板像瓷砖一样排列，构成一个大显示器，LED芯片的封装和层压。

ArrayFIX 可以解决 Micro LED 显示屏难题

随着Micro LED显示器技术的不断发展，迪睿合提供在Micro LED显示器制造中可以发挥重要作用的产品。除了光学薄膜和光学弹性树脂等产品外，各向异性导电膜 （ACF） 作为显示器各个部件电气连接不可或缺的一部分而备受关注。特别是，开发了一种名为 ArrayFIX 的粒子阵列 ACF，用于实现端子连接（如 Micro LED 芯片上的端子连接）的小型化，其潜在应用受到了高度评价。

用于 Micro LED 的 ArrayFIX 技术

随着Micro LED显示屏制造过程中LED芯片与基板之间的连接面积不断缩小，迪睿合的ArrayFIX也在不断改进以应对这一挑战。具体来说，导电粒子的直径比之前的产品更小，从而提高了粒子密度，从而实现了更高的定位精度。

以前，最高密度的 ArrayFIX ACF 的粒径为 3.2 微米，粒密度为 28 kpcs/mm2，专为玻璃上芯片 （COG） 技术设计，用于安装高分辨率显示器（如智能手机）的 IC。然而，用于 Micro LED 的 ArrayFIX 需要更高的精度，因此我们正在设计一种颗粒直径减小到 2.2 微米、颗粒密度增加到 58 kpcs/mm2 的版本。

Micro LED 专用 ArrayFIX 凭借其排列有序的颗粒，实现了与 100 μm² 及以下极小电极的低电阻连接，实现了稳定的连接。此外，由于颗粒能够保持其位置，即使电极间距离极小，也能实现优异的绝缘性。

“ArrayFIX”提供了较低的安装温度 (传统焊缝难以实现)，消除了Au/Sn凸点的形成，从而简化了制造过程。只需将ACF粘贴到电路板上即可完成安装，与其他连接方法相比，无需进行预处理，从而节省大量时间和成本。此外，在LED Mastransfer时，可以在常温至50°C下临时固定LED,然后通过一次性热压，可以提高大型显示器的制造效率。

用于 Micro LED 显示屏制造的创新 ACF 贴装技术

高精度芯片贴装是Micro LED显示屏制造工艺中的关键环节，对最终产品的质量影响巨大。为了应对这一挑战，迪睿合开发了一种创新方法，能够将预切ACF芯片精准地贴装到目标位置。这项技术的关键在于微米级的ArrayFIX芯片。
具体来说，我们开发了利用激光将ACF仅转移到需要贴装的位置的技术。这样，ACF就可以只在需要的地方贴装，从而实现LED芯片在电路板上的高精度贴装。

这项技术还有其他应用前景。我们正在考虑一种工艺，用激光去除特定的LED芯片及其周围的ACF，然后将新的ACF转移到目标位置，并重复粘合。这有望提高显示器质量和制造效率。
此外，该技术还可以将ACF仅转移到基板连接区域。我们还在探索其他应用，例如制造透明Micro LED显示屏。

Dexcerials将继续致力于技术开发，使用这些最先进的技术，使您的生活变得方便和丰富。