展示天博综合app官网登录中的激光器:微填充,转移和维修

连贯的UVTransfer系统在生产微胶片显示器的生产中执行三个关键步骤,从而实现具有惊人分辨率和亮度的可扩展显示。

2022年10月4日coherent

在我们在平板显示天博综合app官网登录上的系列系列的第六部分中,我们将介绍未来,看看激光如何启用自动量的生产下一代显示基于微胶片。

Amoled Technology现在为我们提供了智能手机和具有精美色彩和分辨率的电视的薄显示。但是,展示天博综合app官网登录商已经在展示中的下一个“大事”的数量生产方面发展:微胶片显示。  

 

基于小(<50微米)的无机LED这项快速出现的技术有望有几个优势。首先,它不受过早衰老的影响,有时会影响OLED发射器。此外,它可以提供更高的亮度,并具有更高的对比度。此外,这是一项可扩展的技术,具有以更经济的价格生产大型电视和公众显示的潜力,以及用于VR/AR应用的超紧凑型显示器。

Microled显示器实际上已经存在了一段时间,但现在显示天博综合app官网登录商正在弄清楚如何将其投入到成熟的生产中。事实证明,激光器正在扮演多个关键角色。让我们看看

 

晶圆规模的经济

无机(半导体)LED支持高光输出 - 见证它们在高亮度汽车前照灯中的使用。这使微胶片确实很小,但同时非常明亮。目前,最新的大小约为50 x 50微米,预计最终将接近10 x 10微米。 

这些活动发射器有三种:红色,绿色和蓝色。每种类型都是在密集的蓝宝石晶片上大量生产的(通过外延生长)。因此,可以用数百万个单独的微型胶片对6英寸直径的晶片进行图案,从而提供大量的规模经济学。 

最终将它们放在带有必要电路的大型相对廉价的玻璃上,以用作薄的显示。在由几个单独的瓷砖组成的大型显示屏中,总显示区域可能遍布两米,并且像素螺距可能是毫米或更多。即使每个像素站点中都有三个微小的发射器,大多数显示器都是死空间。对于大尺寸缩放,这意味着主要的成本驱动器是像素的数量,因此最终降低成本的承诺。 

虽然概念很简单,但实际实现绝对不是!

 

升空

实际上,使所有这些工作都面临着一个巨大的总体挑战。数百万这些微胶片(模具)必须从创建的蓝宝石晶圆中移动并精确地放在大型显示面板上。信不信由你,在某些早期原型中,单个模具被机械地捡起并放置在于真空机器人。但这对于最终制作来说太慢了。而且,随着模具的变化,很难快速执行此操作,而不会在处理过程中损坏其中一些的风险。由于数量极高的量必须很高 - 对于8K显示屏,我们谈论的是超过3000万像素,即近1亿个模具。 

解决方案是在本系列文档中早期文档中描述的一些良好的技术相关的自动多重过程中使用激光器。 

实际上涉及三个单独的过程:提升,转移和维修。首先,将微胶质与它们种植的蓝宝石晶片分开,并转移到临时载体上,以便使用常规的基于激光的技术(LLO)轻松处理。载体涂有粘合剂,并与模具顶部接触。来自蓝宝石晶圆的后面的紫外线从蓝宝石晶片后面引导,使薄薄的牺牲材料蒸发,该材料在形成死亡之前沉积在晶圆上。这将微胶质在临时载体上留下了与生长晶片上相同的紧密间距。

 

提升 - 更改音高

接下来是激光引起的正向传输(升降)。在这里,来自紫外线(准分子)激光的脉冲通过载体的背面进入,这是透明的。激光通过载体和粘合剂,并与GAN的其余缓冲层相互作用。如果使用较短的紫外线波长,则可以提供几乎没有残留物的转移,并且对面向客户的面板没有影响!这实际上会吹干,然后将它们推到最终的显示面板上,该面板紧密接触,但具有一定的缝隙,该缝隙必须大于Microleds的厚度,以避免碰撞。最终玻璃面板上的粘合剂将微胶质固定在适当的位置。 

 

使用升降机的微胶质传质

在升降机中,大面积激光束穿过光掩膜,以便只释放特定的模具并将其推入显示基板。统一的所谓平面梁对于完美放置至关重要。 (不缩放)。。

 

现在是“魔术”的关键部分,即音调的变化(距离间距)。矩形激光束穿过其中有孔的面膜。然后将光束驱逐2.5倍或5倍,以使投影的孔模式与最终显示屏中的像素相同。这样,只有每5或什至每10个,或Epiwafer上LED音高的任何其他积分倍数都被给定的激光脉冲推向显示器的微米微米的微小间隙。然后,相对于固定梁和掩模,将载体移到非常微小的微玻璃上,以进入相邻的微胶片。显示面板移动更大的距离,然后重复该过程。不用担心这一步和重复听起来有些混乱;我们有一个很棒的视频这使其非常简单。

或者,一些天博综合app官网登录商正在处理一个稍微不同的序列,在这些序列中,随着污染的抬高,螺距会更改。这称为选择性LLO。但是总体结果是相同的。 

 

高吞吐量和维修

升降机允许在相对较小的蓝宝石晶圆上经济天博综合app官网登录大量的微胶质,然后以更大的分离(俯仰)放置以创建一个大面板。升降机的另一个最大优势是它很快。每个脉冲移动成千上万的微胶片。 

在当前的R&D目标实现中,准分子激光脉冲速率高达20脉冲/秒/秒(20 Hz),这意味着只需一秒钟就可以在微胶片中覆盖高达640 mm2的区域!但是,这种准分子激光技术具有极高的功率可扩展性,如使用高(超过1 J)脉冲能和高重复速率的退火应用所证明的。在升降机中,可以利用较高的脉冲能量以实现较大的面罩和野外尺寸。

现在天博综合app官网登录相对简单的半导体设备(例如无机微胶质)的产量非常高。但是每个显示屏上都有数百万美元,因此有一个很小但有限的可能性,有缺陷或不幸的像素,这意味着RGB设备之一无法正确发射。通过使用带有单个孔或基于扫描仪的系统的掩码添加替换模具,可以在自动激光过程中易于修复。

连贯已经提供了一种称为的工具uvtransfer for Microled 显示实际执行所有这三个过程的生产 -激光提升(LLO),激光诱导的正向传输(升降),并修复/修剪有缺陷的像素。这个3合1工具将使大型微型显示器的生产实用和经济。  

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