Micro LED显示屏转移技术的探讨!

发布者:联诚发 时间:2022-10-10 17:30 浏览量:1192

毋庸置疑,Micro LED转移工艺在Micro LED显示屏的生产过程中至关重要,甚至可以说是整个工艺中最具挑战性的部分。为什么这么说呢?接下来,联诚发小编就跟大家一起探讨一下这个话题。


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(图片来源:microled-info)


这个阶段,涉及到载有Micro LED芯片的晶圆,以及顶部带有背板TFT的显示基板。而在这个极具挑战性的过程中,存在三个主要挑战——精度、速度和可靠性。


需要注意的是,如果显示器是基于RGB Micro LED设备,则这一过程会更加复杂——这就是为什么许多Micro LED制造商会采用具有颜色转换功能的蓝色LED。


1)精度。由于Micro LED芯片非常小,因此必须将其放置在正确的位置,并且几乎没有出错的余地。


2)速度。如今的许多显示器都具有非常高的分辨率——甚至智能手机的显示器也接近4K分辨率。4K显示器使用超过2400万个子像素。即使使用巨量转移(mass transfer)工具,这仍然是一个挑战,因为显示行业需要依靠快速且具有成本效益的生产来实现低成本。


3)可靠性。在当前的LCDOLED行业中,生产商设法实现极高的良率,并且随着显示器分辨率和尺寸的增加,良率变得更加关键。关于Micro LED良率的问题将在下文讨论。


面对如此复杂的过程,在过去几年中,已经诞生了几种不同的技术路线。大多数LED屏公司似乎都专注于基于印章的流程。有几种方法可以开发可以拾取、保持、移动和释放Micro LED的印章,譬如使用范德华力、使用静电荷、使用磁性、粘合剂等。一些公司正在寻找实现拾取和放置过程的新方法——使用流体组装或光化学聚合物。我们将在下面详细介绍所有公共转移过程技术。


 一些研究人员将转移过程分类如下:


(1)印章取放


(2)自组装


(3)选择性释放


(4)卷筒印刷


转移过程需要做的不仅仅是按原样转移LED。一个问题是间距(也称为间距扩大)——源晶片中的Micro LED被封装在一起,彼此靠近——但在最终的显示器上,它们需要被间隔开(数量取决于显示器的像素间距)。此外,正如我们将在下文详述的那样,外延片生产阶段的缺陷(很难完全消除)意味着必须完全跳过一些LED。


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Micro LED的间距需求(图片来源:eLux)


基本的转移过程将LED直接从原始晶圆转移到显示基板。然而,一些工艺使用中间基板(也称为中介层)。这可能有几点好处,例如,可以解决有缺陷的LED问题,可以执行LED间距等。


1.良率、检查与维修


与早期的LCD显示器不同,当今的消费者甚至不会接受显示器中的一个故障像素(更不用说基于新技术的高端显示器了)。由于生产过程永远不会100%没有故障,因此显示器生产的良率对于高效和令人满意的生产至关重要。


在Micro LED显示制程中,需要检查的主要有两点。


第一是在Micro LED生产过程中——在外延片阶段和芯片加工阶段之后,测试Micro LED芯片的缺陷和质量至关重要。


第二个主要检查阶段是跟随转移过程,这也可能导致芯片损坏。在此步骤之后,可能需要修复有缺陷的LED。一些Micro LED转移技术开发商在转移过程中集成了检查和修复过程,这似乎是一个重要的优势。一些行业专家表示,良率损失可能是低成本Micro LED生产的最大不利因素。


Micro LED显示器可能包含数百万个单独的LED。4K显示器拥有超过2400万个子像素,而8K显示器大约有1亿个。这意味着即使在非常高的良率下,也无法避免有缺陷的LED。在99.99999%的良率下,每块4K显示器中将含有约2个有缺陷的LED。这意味着必须实施一些修复解决方案。


2.无需转移的Micro LED生产


由于拾取和放置过程极具挑战性,因此不需要此步骤的Micro LED生产过程闯入了人们的视野。


举例来说,美国的iBeam Materials开发了一种基于离子束的技术,用于对各种大面积基板上的薄层进行晶体排列,包括薄而灵活的大面积金属箔。这种技术可用于直接在大面积柔性基板上生产Micro LED器件。2019年9月,iBeam 宣布已获得三星风投,以加速其Micro LED的开发。这项技术目前还处于非常早期的阶段,未来该项技术或其他技术有望进一步成熟并商业化。


来源:投影时代


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