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通過快速、精確的運動控制解決方案解決 MicroLED 制造中的挑戰

更輕巧、更靈活的設計、更少的能耗、更高的分辨率以及更高的對比度和亮度：這是未來顯示技術應該提供的，以滿足對功能、處理和壽命的要求。例如，它是關于進一步提高增強和虛擬現實應用平視顯示器的離眼距離和獨立視角，使智能手表等可穿戴設備更加緊湊、堅固和節能，但它也是關于增加大面積屏幕和顯示面板的色彩強度和亮度。

比較顯示技術：LCD – LED – OLED – MicroLED

目前，液晶顯示器（LCD）在市場上占主導地位。使用這項技術，每個像素由 RGB 顏色的三個子像素生成，紅色、綠色和藍色。作為發光二極管的 LED 在這里僅用作白光變體作為背景顏色。也可以制造彩色 LED，但是，由于它們的尺寸，它們僅適用于大型屏幕。

MicroLED 顯示器由微小的紅色、綠色和藍色 LED 陣列組成，其中每個 LED 對應于顯示器上的一個像素。像素是自發光的、可調光的，并且可以完全關閉，類似于 OLED 和等離子顯示器，因此不需要任何背景照明。與 OLED 相比，MicroLED 基于氮化鎵技術，與 OLED 相比，該技術提供了 30 倍的整體亮度和更高的 Lux/W 效率，因此電流消耗更低。MicroLED 的基本優勢還在于更高的色彩飽和度和對氧氣和水分的較低敏感性，因此不需要封裝。

量產的挑戰

MicroLED 顯示器由數百萬個微小像素組成。為了開發 MicroLED 技術的潛力并使經濟上可行的大規模生產成為可能，制造商必須克服由極小尺寸、功能和數量的組件帶來的許多挑戰。

要制造顯示器，必須首先通過外延生長生成 MicroLED 晶圓。在特殊的取放工藝中，成千上萬個幾微米大小的 LED 芯片（陣列）被拾取并轉移到基板或背板上。這需要快速、精確和可靠的傳輸過程——這是 MicroLED 制造的主要挑戰之一。放置單個陣列所需的設備可以以±1.5 μm 的精度定位。這意味著制造商必須開發出能夠以微觀精度提供高質量的工藝，同時達到大規模生產的速度。

另一個關鍵點是像素良率。壞點可能出現在制造過程的不同階段，因此檢查和修復不僅應在過程結束時進行，而且應在整個制造過程中進行，以確保均勻的亮度（亮度）和波長（顏色）。為了在具有全分辨率（1920 x 1080 像素）的 RGB 彩色顯示器上實現少于五個壞點的比率，需要 99.9999 % 的良率。

對于檢查，成像系統可以檢測和分析 MicroLED 芯片的亮度。同樣，挑戰在于所需的精度和速度。目前修復 MicroLED 的解決方案是紫外線輻射或選擇性激光技術等技術。

優化吞吐量和精度

為了滿足對精度和速度的高要求，PI 為全球的研究小組和制造商提供運動、控制和軟件解決方案。憑借多年的精準定位經驗、廣泛的技術和高水平的垂直整合，PI能夠選擇最合適的方法來解決客戶面臨的挑戰。

平行運動學解決方案（例如六足位移臺）提供 LED 和基板之間的精確對準。空氣軸承運動平臺在晶圓之間提供了苛刻的連續 XY 精度，并且為了在保持個位數微米性能的同時實現終極速度，龍門系統提供了最佳性能。

PI 的系統工程師正在協助客戶進行設計和生產規劃階段。PI 團隊已準備好配置客戶特定的解決方案，進一步優化生產流程，推動新一代顯示器的商業化。遍布全球的生產和服務地點確保了交付和性能的可靠性和質量——即使需求和產量不斷變化。