Светодиодное освещение ожидает блестящее будущее с постоянными достижениями в области энергоэффективности, интеллектуальных возможностей и новых сфер применения.
Ожидается, что светодиоды будут доминировать в осветительных установках, что приведет к значительной экономии энергии и снижению затрат. Текущие исследования направлены на дальнейшее повышение эффективности и производительности светодиодов, а также на их интеграцию с интеллектуальными технологиями для создания антропоцентричного освещения и различных отраслей промышленности.
Прогнозируется, что рынок светодиодного освещения будет испытывать существенный рост, а к 2032 году объем мирового рынка может достичь $272,44 млрд. долл. США, что соответствует среднегодовому темпу роста (CAGR) в 14,0% с 2025 года.
Подавляющее большинство светодиодов производится в Азии. Китай является крупнейшим в мире производителем светодиодной осветительной продукции, на долю которого приходится около 701 млн тонн мирового производства.
Провинции с наибольшим количеством производителей светодиодов в Китае — Гуандун и Фуцзянь.
Технология Keylink, Наличие близлежащего предприятия в Дунгуане для обслуживания производителей обеспечивает многочисленные преимущества, включая снижение транспортных расходов и сроков поставки, улучшение коммуникации и реагирования, а также усиление сотрудничества и контроля качества.
Основные области применения плазменной предварительной обработки в производстве светодиодов
1. Активация поверхности для улучшения адгезии
Предварительная плазменная обработка значительно улучшает адгезию между различными слоями материалов в светодиодных устройствах за счет увеличение поверхностной энергии и смачиваемостиИсследования показывают, что правильная плазменная обработка может увеличить свободную поверхностную энергию (SFE), что имеет решающее значение для надежного соединения в процессах сборки светодиодов. The Плазменные системы Keylink Technology, например, изменять свойства поверхности для достижения стабильной адгезии в процессах печати, нанесения покрытий или склеивания различных материалов — важнейшее требование в производстве светодиодов.
Измерение угла контакта зарекомендовал себя как идеальный метод оценки эффективности плазменной обработки: обработанные поверхности демонстрируют значительное уменьшение контактных углов, что указывает на улучшенную смачиваемость.
Это особенно ценно для:
- Приклеивание светодиодных чипов к подложкам
- Нанесение конформных покрытий
- Крепление терморегулирующих материалов
- Нанесение слоев органических материалов в OLED-дисплеи
2. Улучшенные процессы пайки светодиодов
Передовые технологии сборки светодиодов теперь включают плазменную предварительную обработку как важный этап перед процессом склеивания. Метод использования деформируемых контактов и предварительно нанесенного подслоя для склеивания светодиодных устройств с помощью лазеров демонстрирует, как активация плазмы подготавливает поверхности для оптимальных условий склеивания.
Такой подход позволяет:
- Лучшее формирование электрического контакта
- Уменьшение термического напряжения во время склеивания
- Повышенная механическая стабильность
- Повышенная долгосрочная надежность
Плазменная обработка контактных поверхностей перед лазерной сваркой позволяет создавать более равномерные и надежные электрические соединения, что особенно важно для микросветодиодных матриц, где контактные площади чрезвычайно малы.
3. Производство OLED без фотолитографии
Плазменная обработка позволяет упростить производственные процессы при производстве органических светодиодов (OLED). Исследователи разработали пассивно-матричный OLED-дисплей (PMOLED), используя метод самосовмещенной импринт-литографии (SAIL), который полностью исключает необходимость в фотолитографии. При таком подходе:
- Все слои, составляющие PMOLED, нанесены заранее
- Плазменное травление выборочно удаляет ненужные части с помощью маски-отпечатка.
- Для этого процесса требуется только один отпечаток и последовательные плазменное травление шаги
- Завершенные 400-пиксельные дисплеи не показали снижения производительности
Этот плазменный метод существенно упрощает изготовление OLED-дисплеев, сохраняя при этом производительность устройства, обеспечивая преимущества по стоимости и выходу продукции по сравнению с традиционными процессами на основе фотолитографии.
4. Обработка поверхности гибких OLED-электродов
Плазменная обработка играет решающую роль в оптимизации гибких прозрачных электродов (ГПЭ) для OLED-приложений. Исследования ГПЭ на основе серебряных нанопроволок (AgNW) и ПЭДОТ:ПСС показывают, что:
- Аргоноплазменная обработка эффективно сваривает AgNW
- В сочетании с пропиткой метанолом оптимизирует оптоэлектронные характеристики.
- Обработанные электроды достигают поверхностного сопротивления 14,18 Ом/кв. м с пропусканием >84% при 550 нм.
- Сохраняют эксплуатационные характеристики после 500 испытаний на изгиб (изменение сопротивления <15%)
Эти обработанные плазмой гибкие электроды позволяют создавать высокопроизводительные гибкие OLED-дисплеи для носимых устройств и гибких дисплеев.
5. Оптимизация интерфейса в светодиодных устройствах
Предварительная плазменная обработка значительно улучшает интерфейсы в светодиодных устройствах, особенно в:
OLED на основе кремния:
- Плазменная обработка поверхностей анода TiN увеличивает концентрацию и подвижность носителей заряда
- Правильно обработанные устройства показывают повышенную яркость 70-128%
- Эффективность тока повышается на 35%, а эффективность мощности — на 58%
Микро-светодиодные матрицы:
- Плазменная активация обеспечивает соединение диэлектриков и металлизации
- Облегчает селективное склеивание отдельных микросветодиодов с помощью лазера
Интерфейсы управления температурой:
- Улучшает адгезию термоинтерфейсных материалов
- Улучшает отвод тепла от светодиодных чипов
Оптимизация процесса
Эффективная предварительная обработка плазмы требует тщательного контроля параметров и оценки результатов:
1. Методы измерения:
- Измерение свободной поверхностной энергии (SFE) обеспечивает количественную оценку
- Измерение угла контакта визуализирует улучшение смачиваемости
- Эти методы превосходят традиционные тестовые чернила.
2. Оптимизация процесса:
- Уровень мощности необходимо тщательно контролировать (например, 60 Вт O₂ или 80 Вт N₂ для поверхностей TiN).
- Длительность обработки влияет на глубину модификации поверхности
- Состав газа (O₂, N₂, Ar и т. д.) определяет изменения химии поверхности.
3. Контроль качества:
- Избыточная обработка может быть не видна, но ее можно обнаружить с помощью измерения SFE.
- Последовательная предварительная обработка имеет решающее значение для выхода готовой продукции
Типичные применения плазмы в производстве светодиодов
| Шаг | Назначение плазмы |
| Подготовка носителя чипа | → Удаляем оксиды, увеличиваем поверхностную энергию |
| Подготовка к монтажу проводов | → Очистите контактные площадки (золото, алюминий) |
| Склеивание линз (оптика) | → Улучшение адгезии эпоксидной смолы/силикона |
| Предварительная обработка печатных плат | → Улучшение смачивания паяльной пасты |
| Перед нанесением конформного покрытия | → Равномерная адгезия покрытия, отсутствие пор |
| Подготовка термоинтерфейса | → Улучшение адгезии термопасты/клея |
Технология предварительной плазменной обработки Keylink продолжает развиваться, предлагая новые области применения в производстве светодиодов:
1. Передача микросветодиодов:
- Плазменная активация принимающих субстратов улучшает выход переноса
- Обеспечивает селективную лазерную сварку для процессов массопереноса
2. Расширенная упаковка:
- Плазменная очистка перед применением недостаточного заполнения повышает надежность
- Улучшает производительность светодиодных корпусов с перевернутыми кристаллами
3. Наноструктурированные поверхности:
- Плазменная обработка облегчает создание светоизвлекающих структур
- В сочетании с травлением создает микро/наноструктуры для улучшения светоотдачи.
4. Устойчивое производство:
- Снижает потребность в химических чистящих средствах и растворителях
- Обеспечивает более экологически чистые производственные процессы
Пожалуйста контакт Технология Keylink если вам нужна помощь в выборе плазменной системы с учетом ваших требований, а также в интеграции плазмы в существующую линию по производству светодиодов.
