Tá aird agus taighde forleathan á tabhairt ar theicneolaíocht 1.Micro LED, mar réimse teorann i dteicneolaíocht taispeána na chéad ghlúine eile. I gcomparáid le taispeántais criostail leachtacha traidisiúnta agus dé-óidí astaithe solais orgánach (OLED), cuireann Micro LED gile níos airde, codarsnacht níos airde, agus gamut dath níos leithne ar fáil, agus tá tomhaltas fuinnimh níos ísle agus saolré níos faide aige freisin. Tugann sé seo acmhainneacht ollmhór do Mhicri-LED i réimsí ar nós teilifíseáin, fóin chliste, gléasanna inchaite cliste beaga, i-scáileáin cairr, agus AR/VR. Taispeántar an chomparáid paraiméadar idir Micro LED, LCD, agus OLED i bhFíor 1.
Is céim lárnach é aistriú mais chun sliseanna Micrimhilseogra LED a aistriú ón tsubstráit fáis go dtí an tsubstráit sprice. Mar gheall ar ard-dlús agus méid beag na sliseanna Micrimhilseogra LED, tá modhanna aistrithe traidisiúnta ag streachailt chun freastal ar riachtanais ardchruinneas. Chun sraith taispeána a chomhcheanglaíonn Micrimhilseogra le tiománaithe ciorcaid a bhaint amach, tá gá le haistrithe mais iolracha de na sliseanna Micrimhilseogra LED (ar a laghad ó shubstráit sapphire go foshraith shealadach go foshraith nua), agus aistrítear líon mór sliseanna gach uair, ag cur éilimh arda ar chobhsaíocht agus ar chruinneas an phróisis aistrithe. Is teicneolaíocht é aistriú mais léasair chun sliseanna Micrimhilseogra LED a aistriú ón tsubstráit sapphire dúchais go dtí an tsubstráit sprice. Ar dtús, déantar na sliseanna a scaradh ón tsubstráit sapphire dúchais trí fheannadh léasair; ansin, déantar cóireáil ablation ar an tsubstráit sprice chun na sliseanna a aistriú isteach i bhfoshraith le hábhar greamaitheach (cosúil le polydimethylsiloxane). Ar deireadh, aistrítear na sliseanna ón tsubstráit PDM chuig an backplane TFT ag baint úsáide as an bhfórsa nascáil miotail ar an backplane TFT.
02 Teicneolaíocht Feannadh Laser
Is é an chéad chéim den aistriú mórchóir léasair ná feannadh léasair (LLO). Cinneann toradh feannadh léasair go díreach toradh deiridh an phróisis aistrithe léasair iomlán. Is gnách go n-úsáideann micrea-stiúir foshraitheanna cosúil le Si agus sapphire chun sraitheanna epitaxial GaN a fhás le hullmhú. Tá saincheisteanna suntasacha ann ar nós neamhréir mór laitíse agus difríochtaí i gcomhéifeachtaí leathnaithe teirmeacha idir ábhair Si agus GaN; mar sin, úsáidtear foshraitheanna sapphire níos coitianta nuair a bhíonn sliseanna Micrimhilseogra LED á n-ullmhú. Is é an bandgap de sapphire ná 9.9 eV, is é GaN 3.39 eV, agus is é AlN 6.2 eV. Is éard atá i gceist le prionsabal an scamhadh léasair ná úsáid a bhaint as léasair ghearr-thonnfhad a bhfuil fuinneamh fótóin níos mó ná an bandgap fuinnimh GaN ach níos lú ná bandáilí sapphire agus AlN, ag ionradaíocht ón taobh sapphire. Gabhann an léasair trí sapphire agus AlN, ansin absorbs ag an dromchla GaN. Le linn an phróisis seo, déantar an dromchla GaN faoi dhianscaoileadh teirmeach, agus ós rud é go bhfuil pointe leá Ga thart ar 30 céim, gintear N2 agus leachtach Ga, le N2 éalú ina dhiaidh sin, rud a bhaint amach scaradh ciseal epitaxial GaN ón tsubstráit sapphire trí fhórsa meicniúil. Is féidir an t-imoibriú dianscaoilte a tharlaíonn ag an gcomhéadan a léiriú mar:
De réir na foirmle le haghaidh fuinneamh fótóin, ba cheart go mbeadh an tonnfhad léasair is fearr a chomhlíonann na coinníollacha thuas laistigh den raon seo a leanas: 125 nm < 209 nm Níos lú ná nó cothrom le λ Níos lú ná nó cothrom le 365 nm. Léiríonn taighde go bhfuil leithead cuisle léasair, tonnfhad léasair, agus dlús fuinnimh léasair mar phríomhfhachtóirí chun an próiseas ablation léasair a bhaint amach.
Chun soilsiú Micrimhilseogra LED lándaite a fhíorú, ní mór sliseanna Micrimhilseogra LED a shocrú agus a chomhtháthú go beacht i ndearg, glas agus gorm ar an tsubstráit chéanna chun picteilín taispeána datha ardtaifigh a chruthú. Níl an modh Laser Lift-Off (LLO) oiriúnach chun gléasanna Micrimhilseogra LED nach bhfuil aonfhoirmeach, dearg, glas agus gorm a chomhtháthú go roghnach. Ina theannta sin, tá sé ríthábhachtach líon beag sliseanna Micrimhilseogra LED damáiste a dheisiú go roghnach chun toradh táirgí taispeána a fheabhsú. Mar sin, tá an teicneolaíocht um Ardaitheoir Léasair Roghnach-Off (SLLO) tagtha chun cinn. Tá an teicneolaíocht seo infheidhme maidir le comhtháthú ilchineálach agus deisiú roghnach, gan gá le nós imeachta próiseála baisc casta. Is féidir leis freisin soilse réamhshainithe réamh-sonraithe a aistriú go roghnach agus LEDs damáiste a dheisiú. Oibríonn SLLO trí úsáid a bhaint as ionradaíocht léasair chun sceallóga Micrimhilseogra LED a scamhadh go roghnach ón gcomhéadan leis an tsubstráit. Is gnách go n-úsáidtear solas ultraivialait mar fhoinse solais. Idirghníomhaíonn an solas tonnfhad níos giorra leis na hábhair, rud a chuireann ar chumas próiseas feannadh níos cruinne. Ina theannta sin, tá an teas a ghintear le linn an phróisis feannadh le solas ultraivialait sách íseal, ag laghdú an baol damáiste teirmeach.
Tá modh feannadh léasair comhthreomhar ar scála mór molta ag Uniqarta, mar a léirítear i bhFíor 4. Trí scanóir léasair X{{2}Y Y a chur leis an léasar bíog singil, díraontaítear léas léasair amháin ina illéasaí léasair, rud a chumasaíonn scamhadh ar scála mór sliseanna. Méadaíonn an scéim seo go mór líon na sliseanna a scafa in aon oibríocht amháin, ag baint amach ráta feannadh 100 M / h, le cruinneas aistrithe ± 34 μm, agus tá cumas braite lochtanna maith aige, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach le haghaidh aistriú méideanna agus ábhair éagsúla faoi láthair.
Teicneolaíocht Aistrithe 3Laser
Is é an dara céim den ollaistriú léasair ná aistriú léasair, rud a bhaineann leis na sliseanna stripped a aistriú ón tsubstráit shealadach go dtí an backplane. Is modh í an teicneolaíocht aistrithe chun cinn spreagtha ag léasair (LIFT) atá molta ag Coherent lenar féidir ábhair agus struchtúir fheidhmiúla éagsúla a chur i bpátrúin atá sainithe ag an úsáideoir, rud a cheadaíonn socrúcháin ar scála mór de struchtúir nó gléasanna beaga gné. Faoi láthair, d'éirigh le teicneolaíocht LIFT aistriú comhpháirteanna leictreonacha éagsúla a bhaint amach, le méideanna ó 0.1 go dtí os cionn 6 mm². Léiríonn Fíor 5 próiseas LIFT tipiciúil. Sa phróiseas LIFT, téann an léasair tríd an tsubstráit trédhearcach agus tá sé absorbed ag an ciseal scaoileadh dinimiciúil. Mar gheall ar éifeacht ablative nó galúcháin an léasair, méadaíonn an brú ard a ghineann an ciseal scaoileadh dinimiciúil go tapa, rud a aistrítear an sliseanna ón stampa go dtí an tsubstráit glactha.
Tar éis feabhsuithe, d'fhorbair Uniqarta teicneolaíocht aistrithe chun cinn spreagtha ag léasair bunaithe ar blisters (BB-LIFT). Mar a léirítear i bhFíor 6, is é an difríocht ná nach bhfuil ach cuid bheag den DRL scoite amach le linn ionradaíochta léasair agus go dtáirgeann sé gás chun fuinneamh tionchair a sholáthar. Is féidir leis an DRL an tonn turrainge a chuimsiú laistigh de blister leathnaithe, ag brú go réidh ar an sliseanna i dtreo an tsubstráit glactha, rud a d'fhéadfadh feabhas a chur ar chruinneas aistrithe agus damáiste a laghdú.
Is fachtóir suntasach é neamh{0}}ath-inúsáidteacht an stampa a chuireann srian le feidhmiú BB-LIFT. Chun éifeachtúlacht costais a fheabhsú, d'fhorbair taighdeoirí teicneolaíocht BB in-ath-inúsáidte LIFT bunaithe ar dhearadh stampaí ath-inúsáidte, mar a thaispeántar i bhFíor 7. Is éard atá sa stampa ná micrea-cavities le ciseal miotail, leis na ballaí cuas agus múnla greamaitheach leaisteacha le micreastruchtúir a úsáidtear chun na micrea-cavities a chuimsiú agus chun an sliseanna a nascadh. Nuair a bhíonn léasair 808 nm ionradaithe, déanann an ciseal miotail an léasair a ionsú agus gineann sé teas, rud a fhágann go leathnóidh an t-aer taobh istigh den chuas go tapa, rud a fhágann go ndéantar an stampa a dhífhoirmiú agus a ghreamaitheacht a laghdú go suntasach. Ag an bpointe seo, cuireann an turraing a ghineann bubbling an sliseanna chun scaradh ón stampa.
I gcás aistrithe ar scála mór, tá gá le greamaitheacht láidir le linn an phiocála chun gabháil iontaofa a chinntiú; le linn socrúcháin, ní mór an greamaitheacht a bheith chomh íosta agus is féidir chun aistriú a bhaint amach, agus mar sin luíonn croílár na teicneolaíochta feabhas a chur ar an gcóimheas aistrithe fórsa greamaitheachta. Leabaigh taighdeoirí micreasféir inmhéadaithe sa chiseal ghreamaitheach agus d'úsáid siad córas téimh léasair chun spreagthaigh teirmeacha seachtracha a ghiniúint. Le linn an phróisis piocadh, cinntíonn na micrisféir inleathnaithe leabaithe beaga-go bhfuil dromchla an chiseal ghreamaitheach maola, agus is féidir faillí a dhéanamh ar an éifeacht ar ghreamaitheacht láidir an chiseal ghreamaitheacha. Mar sin féin, le linn an phróisis aistrithe, aistríonn an spreagadh teirmeach seachtrach 90 céim a ghineann an córas téimh léasair go tapa chuig an gciseal greamaitheacha, rud a fhágann go leathnóidh na micreasféir inmheánacha go tapa, mar a thaispeántar i bhFíor 8. Mar thoradh air seo tá struchtúr garbh micrea sraitheach ar an dromchla, ag laghdú go mór an greamaitheacht dromchla agus scaoileadh iontaofa a bhaint amach.
Chun aistriú ar scála mór a bhaint amach, fuair na taighdeoirí amach go mbraitheann an t-aistriú ar an athrú ar an greamaitheacht idir an TRT agus an fheiste feidhme, agus go bhfuil sé á rialú ag paraiméadair teochta, mar a thaispeántar i bhFíor 9. Nuair a bhíonn an teocht faoi bhun na teochta ríthábhachtach Tr, tá ráta scaoileadh fuinnimh an TRT/feiste feidhme níos airde ná ráta scaoilte fuinnimh an fheiste feidhme/an fheiste feidhme, rud a fhágann go mbíonn claonadh ann scoilteanna a phiocadh suas ag an bhfeiste feidhme/foshraith TRT. Le linn an phróisis aistrithe, ardaítear an teocht os cionn an teocht chriticiúil Tr trí théamh léasair, agus tá ráta scaoilte fuinnimh an TRT / feiste feidhme níos lú ná ráta ríthábhachtach scaoileadh fuinnimh an fheiste feidhme / an tsubstráit sprice, rud a fhágann gur féidir an fheiste feidhme a aistriú go rathúil chuig an sprioc-substráit.
