בדרך להפיכת מסכי המיקרו-לד למוצר בר השגה

עבור מסך טלויזיה בודד ברזולוצייה של 4K יש להעביר כ- 24 מיליון מיקרו-לדים. KLA מסייעת ליצרניות מסכי המיקרו-לד להתגבר על המכשולים בדרך לייצור המוני והפיכתם למוצרים נפוצים.

בעזרת לדים זעירים בגודל של 5 מיקרון (גודל של חיידק) עד 100 מיקרון (עובי של שערה), הקטנים פי  100 ויותר מלד רגיל, הם מאפשרים שליטה בכל אחד ממיליוני הפיקסלים בתצוגה, ומפיקים איכות תמונה גבוהה. איכות זו באה לידי ביטוי באמצעות ניגודיות מובהקת, בהירות גבוהה, צבעים חדים, קצב רענון גבוה יותר, אריזה דקיקה ואף צריכת חשמל נמוכה יותר אשר משפיעה על אורך חיי הסוללה. שלא כמו לדים רגילים המתאימים בעיקר למסכי חוצות ענקיים, את הלדים הזעירים ניתן “לשתול” במסכים של טלוויזיות, טלפונים, מחשוב לביש ומכשירי מציאות רבודה ולאפשר צפייה ממרחקים קצרים. כך לדוגמא, היכולת לשלב על גבי המסך חיישנים שיתנו אינדיקציה לגבי טמפרטורה או קצב לב יכולים להשתלב היטב עם תעשיית המחשוב הלביש, ואילו תעשיית המציאות הרבודה יכולה להפיק תועלת מאיכות הפיקסלים, יכולת ההפרדה, הבהירות, שיכולה להיות גבוהה אף יותר מאור יום, והיעילות האנרגטית.

אחד הגורמים המכריעים שהעבירו את הפוקוס של התעשייה אל מסכי המיקרו-לד טמון בכך שמסכי LCD ו- OLED גדולים מיוצרים על מצעי ענק – כאשר מספר מסכים מודפסים בבת אחת על כל מצע, שכבה אחר שכבה. ככל שהמצע רחב יותר התהליך יעיל יותר  אולם השינוע של המסכים הגדולים מורכב – דמיינו הכנסת מסך בגודל של 75 אינץ’ ומעלה למעלית בבית רב קומות. להבדיל, מסכי מיקרו-לד ניתן לייצר על ידי שינוע של מודולים קטנים שנקראים “אריחים” שיתלכדו, ללא גבולות נראים לעין, לכדי מסכים גדולים מאוד באתר היעד.

האתגר: העתקה והעברה של מיליוני לדים זעירים בדיוק ותפוקה גבוהים

טכנולוגית המיקרו-לד הומצאה כבר בשנת 2000, אבל רק ב- 2012 יצאה לשוק טלוויזיית מיקרו-לד HD בגודל של 55 אינץ’. למרות שחלפו מאז כבר 10 שנים המחיר של טלוויזיה כזאת עדין מרקיע שחקים ומגיע לכדי  80,000 דולר עבור מסך בגודל של 89 אינץ’. לפי חברת המחקר הטכנולוגי Omdia האתגר המרכזי בשוק המיקרו-לדים הוא עלות היצור הגבוהה, הנובעת מתהליכי יצור מורכבים, ציוד ותהליכים שאינם סטנדרטים, ריבוי משתתפים בשרשרת האספקה ותפוקות משתנות.

בשונה מטכנולוגיות ה- LCD וה- OLED, הפיקסלים במסך אינם מיוצרים על גבי המצע שבו מיוצרים רכיבי האלקטרוניקה ששולטים בהם, אלא במפעלים של מוליכים למחצה, על גבי פרוסות של ספיר (Sapphire Wafers). כל סוג צבע יסוד של מיקרו-לד (אדום, ירוק, כחול) מיוצר בנפרד, כשעשרות עד מאות אלפים של מיקרו-לדים מצטופפים על כל פרוסה. את המיקרו-לדים יש לנתק מהפרוסה ולהעבירם למסך הסופי, עבור כל פיקסל. למשל, עבור מסך טלויזיה בודד ברזולוצייה של 4K יש להעביר כ- 24 מיליון מיקרו-לדים.

אחת הבעיות המרכזיות איתה מתמודדים היצרנים היא ‘כיצד להעתיק עשרות מיליוני לדים מפרוסות הספיר למסך, ברמת דיוק של מיקרונים בודדים ותוך שמירה על תפוקה אופטימלית?’ האתגרים כאמור רבים ומורכבים אולם המציאות מלמדת כי הזמן ופריצות טכנולוגיות מולידים פתרונות בדיוק כפי שארע עם מסכי ה- OLED, אשר היום מחיריהם שווים לכל נפש.

קרדיט: KLA

KLA מאפשרת ליצרנים להגיע לייצור המוני ואיכותי

KLA, אשר תומכת בתעשיית הצגים השטוחים כבר למעלה מ- 30 שנה, מסייעת ליצרניות המפתחות מסכי מיקרו-לד בניסיון להתגבר על המכשולים בדרך לייצור המוני ואבטחת איכות התהליך והתוצרים. היכולות של KLA בתחומי המדידה, הבקרה, הבדיקה והתיקון של המסכים הן קריטיות עבור יצרני המיקרו-לד ונועדו לסייע להם להתמודד עם האתגרים ולשפר את התשואות, עד אשר יהפכו מסכי המיקרו-לד לאלטרנטיבה כדאית לטכנולוגיות הקימות.

אחת השיטות לצמצום השגיאות והפגמים היא לאמץ מתודולוגיה שנהוגה כבר מזה שנים בעולם המוליכים למחצה – שילוב בקרת תהליכים לאורך פס היצור בנוסף לאסטרטגית ניהול שגיאות ומעקב אחרי התשואה (Yield) לרוחב המפעל, כולל וידוא כי המיקרו-לדים הועברו למקומות הנכונים ומתפקדים היטב גם לאחר השינוע שלהם אל המסכים. בנוסף, מיישמת  KLA מנוע AI לשם קטלוג כל הפגמים הקריטיים שמונעים תצוגה תקינה בכל פיקסל, כגון: פגמים חשמליים, פגמים פיזיים של המיקרו-לדים או מיקרו-לדים חסרים, תוך סינון “רעשים” ופגמים קטנים שאינם מפריעים לתפקוד ואיכות המסך, כדי לסייע בבקרת התהליך והתיקון.

שוק המיקרו-לד הוא שוק בהתהוות וקשה בשלב זה להסתמך בצורה מדוייקת על התחזיות,  אולם מה שברור מעבר לכל ספק הוא שהשוק עתיד לצמוח בצורה ניכרת בשנים הקרובות. כך, שנראה שתוך שנים ספורות יצליחו יצרני המיקרו-לד, יחד עם החברות שתומכות בהן, כמו KLA, לשפר את התשואה של ייצור המסכים, ואלה יהפכו למוצרים ברי השגה בכל בית.

הכותב הוא מנהל השיווק של חטיבת הצגים השטוחים בחברת KLA


גל שחם, KLA

תגובות סגורות