實現創新的 Micro LED 顯示器：微粒陣列各向異性導電薄膜 (ACF) ArrayFIX

什麼是 Micro LED 顯示器？

Micro LED 顯示器是一項備受全球電子製造商關注的顯示技術。經過多年的研發，該技術已進入商業化階段，預計將以快速成長的速度普及。本文將探討 Micro LED 顯示器的基本特性、最新趨勢及其面臨的挑戰。此外，還將詳細介紹迪睿合的顆粒陣列 ACF 產品 ArrayFIX 將為 Micro LED 顯示技術帶來哪些改變。

Micro LED 晶片是尺寸小於 0.1 毫米的微型 LED 晶片。採用這些 Micro LED 晶片的顯示技術採用日常照明和交通號誌中用作光源的 LED 的微型版本，並將其排列在整個顯示面板上。這使得顯示器能夠充分利用 LED 高亮度、低功耗和長壽命的特性，同時使用小型 LED 晶片來呈現精細的影像。

Micro LED 顯示器透過精確控制每個像素的色彩和亮度，呈現出豐富飽滿、宛如繪畫般的影像。這項技術與體育場館大螢幕的原理相同。不同的是，Micro LED 顯示器使用較小的獨立光源，能夠呈現近距離清晰可見的精細影像。 Micro LED 晶片的尺寸不到標準 LED 的一半，有些甚至不到標準 LED 的六分之一。

隨著技術的不斷發展，Micro LED 正被廣泛用於各種設備，例如數位看板、電視、穿戴式裝置和擴增實境 (AR) 智慧眼鏡。 Micro LED 技術能夠實現更小、更精密的顯示屏，有望為電子設備的重大進步做出貢獻。

Micro LED顯示器實際應用面臨的挑戰

然而，Micro LED 顯示器的廣泛應用仍面臨多重障礙。

其中一個障礙是成本。 2022年推出的89吋顯示器售價約為8萬美元，110吋顯示器售價約15萬美元，就說明了這一點。截至2024年1月，一家韓國大型電子製造商已開始銷售用於電視的Micro LED顯示器，但其價格仍高於一般消費者的負擔範圍。 Micro LED晶片本身的成本是造成價格高昂的因素，但人們認為缺乏成熟且高效的製造流程也是一個因素。這可能意味著製造成本的降低幅度並未達到預期。

另一個重大挑戰是LED的排列製程（巨量轉移）。製造Micro LED顯示器時，需要超過2,400萬個紅、綠、藍三色LED元件來構成4K顯示器的800多萬像素。這些LED元件需要一種名為「拾取和放置」的方法來定位到電路板上。使用彈性體印章拾取LED晶片並將其傳送到目標位置。由於一次可移動的LED晶片數量有限，因此移動所有晶片需要極長的時間。

此外，點燈率低和不亮部分的修復也是制造過程中的瓶頸。用於提供高清影片的小型LED晶片越小，與電路板的連接越睏難，並且不亮的百分比趨於增加。當LED晶片不亮時，不僅會出現點缺陷，無法正確顯示顏色，而且在最壞的情況下，它會出現“像素缺陷”，因此需要進行部分修復。

為了解決這些問題，各廠商正在進行晶片方面的研究，比如在晶圓上形成LED的統一電路，以及組裝工藝方面的技術開發，比如集中轉印LED晶片。此外，我們正在解決許多制造挑戰，例如“平鋪”，其中小型LED顯示面板像瓷磚一樣排列，構成一個大顯示器，LED晶片的封裝和層壓。

ArrayFIX 可以解決 Micro LED 顯示器難題

隨著Micro LED顯示器技術的不斷發展，迪睿合提供在Micro LED顯示器製造中可以發揮重要作用的產品。除了光學薄膜和光學彈性樹脂等產品外，各向異性導電膜 （ACF） 作為顯示器各個部件電氣連接不可或缺的一部分而備受關注。特別是，開發了一種名為ArrayFIX的粒子陣列ACF，用於實現端子連接（如Micro LED 晶片上的端子連接）的小型化，其潛在應用受到了高度評價。

用於 Micro LED 的 ArrayFIX 技術

隨著Micro LED顯示器製造過程中LED晶片與基板之間的連接面積不斷縮小，迪睿合的ArrayFIX也在不斷改進以應對這項挑戰。具體來說，導電粒子的直徑比之前的產品更小，從而提高了粒子密度，從而實現了更高的定位精度。

以前，最高密度的 ArrayFIX ACF 的粒徑為 3.2 微米，粒密度為 28 kpcs/mm2，專為玻璃上晶片 （COG） 技術設計，用於安裝高解析度顯示器（如智慧手機）的 IC。然而，用於 Micro LED 的 ArrayFIX 需要更高的精度，因此我們正在設計一種顆粒直徑減小到 2.2 微米、顆粒密度增加到 58 kpcs/mm2 的版本。

Micro LED 專用 ArrayFIX 憑藉其排列有序的顆粒，實現了與 100 μm² 及以下極小電極的低電阻連接，實現了穩定的連接。此外，由於顆粒能夠保持其位置，即使電極間距極小，也能達到優異的絕緣性。

“ArrayFIX”提供了較低的安裝溫度 (傳統焊縫難以實現)，消除了Au/Sn凸點的形成，從而簡化了制造過程。只需將ACF粘貼到電路板上即可完成安裝，與其他連接方法相比，無需進行預處理，從而節省大量時間和成本。此外，在LED Mastransfer時，可以在常溫至50°C下臨時固定LED,然後通過一次性熱壓，可以提高大型顯示器的制造效率。

用於 Micro LED 顯示器製造的創新 ACF 貼裝技術

高精度晶片貼裝是Micro LED顯示器製造流程的關鍵環節，對最終產品的品質影響巨大。為了應對這項挑戰，迪睿合開發了一種創新方法，能夠將預切ACF晶片精準地貼裝到目標位置。這項技術的關鍵在於微米級的ArrayFIX晶片。
具體來說，我們開發了利用雷射將ACF僅轉移到需要貼裝的位置的技術。這樣，ACF就可以只在需要的地方貼裝，從而實現LED晶片在電路板上的高精度貼裝。

這項技術還有其他應用前景。我們正在考慮一種工藝，用雷射去除特定的LED晶片及其周圍的ACF，然後將新的ACF轉移到目標位置，並重複粘合。這有望提高顯示器品質和製造效率。
此外，該技術還可以將ACF僅轉移到基板連接區域。我們也正在探索其他應用，例如製造透明Micro LED顯示器。

Dexcerials將繼續衹力於技術開發，使用這些最先進的技術，使您的生活變得方便和豐富。