01
Увод
Микро ЛЕД технологија, као најсавременија-ивица технологије екрана следеће-генерације, добија широку пажњу и истраживање. У поређењу са традиционалним екранима са течним кристалима и органским{3}}диодама које емитују светлост (ОЛЕД), микро ЛЕД диоде нуде већу осветљеност, већи контраст и шири спектар боја, а такође троше мање енергије и имају дужи век трајања. Ово даје микро ЛЕД диодама значајан потенцијал у телевизорима, паметним телефонима, малим носивим уређајима, у-екранима возила и АР/ВР апликацијама. Поређење параметара између Мицро ЛЕД, ЛЦД и ОЛЕД.
Пренос масе је кључни корак у преношењу микро ЛЕД чипова са подлоге за раст на циљну подлогу. Због велике густине и мале величине микро ЛЕД чипова, традиционалне методе преноса се боре да испуне захтеве за високо{1}}прецизан пренос. Постизање низа дисплеја који комбинује Мицро ЛЕД са погоном на кола захтева вишеструке преносе масе Мицро ЛЕД чипова (барем са сафирне подлоге → привремене подлоге → нове подлоге), са великим бројем чипова који се преносе сваки пут, што захтева високу стабилност и тачност процеса преноса. Ласерски пренос масе је техника за пренос микро ЛЕД чипова са матичне сафирне подлоге на циљну подлогу. Прво, чипови се одвајају од матичне сафирне подлоге помоћу ласерског подизања-искључења; затим се врши аблација на циљној подлози како би се омогућило да се чипови пренесу на подлогу са лепљивим материјалима (као што је полидиметилсилоксан). Коначно, користећи силу металног везивања на ТФТ задњој плочи, чипови се преносе са ПДМ подлоге на ТФТ задњу плочу.
02
Ласер Лифт-Технологија искључења
Први корак ласерског преноса масе је ласерско{0}}искључивање (ЛЛО). Принос ласерског подизања-директно одређује коначни принос целог процеса ласерског трансфера. Микро ЛЕД диоде обично користе супстрате као што су Си и сафир за узгој ГаН епитаксијалних слојева за производњу. Постоје значајне разлике у неусклађености решетки и коефицијенту топлотног ширења између Си и ГаН, тако да се сафирне подлоге чешће користе у припреми Мицро ЛЕД чипова.
Појасни размак сафира је 9,9 еВ, ГаН је 3,39 еВ, а АлН је 6,2 еВ. Принцип ласерског подизања-офф-а је да се користи ласер кратке-таласне дужине са енергијом фотона већом од појасног размака ГаН, али мањим од размака сафира и АлН, који зрачи са сафирне стране. Ласер пролази кроз сафир и АлН и апсорбује га површински слој ГаН. Током овог процеса, површина ГаН подлеже термичком распадању. Пошто је тачка топљења Га око 30 степени, стварају се Н2 и течни Га, а Н2 излази, чиме се механички одваја епитаксијални слој ГаН од сафирне подлоге. Реакција разлагања која се дешава на интерфејсу може се представити као:
Према формули за енергију фотона, оптимална таласна дужина ласера која испуњава горе наведене услове треба да буде у следећем опсегу: 125 нм < 209 нм Мање или једнако λ Мање или једнако 365 нм. Истраживања показују да су ширина ласерског импулса, таласна дужина ласера и густина ласерске енергије кључни фактори у постизању процеса ласерске аблације.
Да би се постигла пуна{0}}емисија у боји са микро ЛЕД диодама, неопходно је прецизно распоредити и интегрисати црвене, зелене и плаве микро ЛЕД чипове на истој подлози како би се креирали мали пиксели у боји високе{1}}резолуције. Међутим, ЛЛО није погодан за селективну интеграцију не-неуједначених црвених, зелених и плавих Мицро ЛЕД уређаја. Штавише, селективна поправка малог броја оштећених микро ЛЕД чипова је кључна за побољшање приноса производа за приказ. Стога се појавила технологија ласерског селективног подизања-искључења (СЛЛО). Ова технологија је погодна за хетерогену интеграцију и селективну поправку, без потребе за сложеним серијским процесима. Такође може селективно да пренесе неке унапред{9}}наведене ЛЕД диоде и поправи оштећене ЛЕД диоде.
СЛЛО се постиже коришћењем ласера за селективно одвајање интерфејса између Мицро ЛЕД чипова и подлоге. Ултраљубичасто светло се обично користи као извор светлости. Светлост кратке{2}}таласне дужине јаче реагује са материјалом, омогућавајући прецизнији-процес подизања. Поред тога, топлота коју генерише ултраљубичасто светло током процеса-окидања је релативно ниска, што смањује ризик од термичког оштећења.
Уникарта је предложила -метод паралелног ласерског пилинга великих размера, као што је приказано на слици 4. Додавањем Кс-И ласерског скенера на основу једног-импулсног ласера, један ласерски сноп се прелама у више снопова, омогућавајући -ексфолијацију чипова великих размера. Ова шема значајно повећава број чипова који се љуште у једном циклусу, постижући брзину љуштења од 100 М/х, тачност преноса од ±34 μм и добру способност детекције дефекта, погодну за пренос различитих величина струје и материјала.
03
Ласер Трансфер Тецхнологи
Други корак ласерског масовног преноса је ласерски трансфер, који преноси раслојени чип са привремене подлоге на задњу плочу. Технологија ласерског-индукованог преноса унапред (ЛИФТ) коју је предложио Цохерент је техника која може да постави различите функционалне материјале и структуре у кориснички-дефинисане обрасце, омогућавајући широко-постављање структура или уређаја са малим величинама карактеристика. Тренутно, ЛИФТ технологија је успешно остварила пренос различитих електронских компоненти, величине од 0,1 до преко 6 мм2. Слика 5 приказује типичан процес ЛИФТ. У процесу ЛИФТ, ласер пролази кроз провидну подлогу и апсорбује га слој за динамичко ослобађање. Ласерском аблацијом или вапоризацијом, високи притисак који ствара слој за динамичко ослобађање брзо се повећава, чиме се чип преноси са печата на подлогу за пријем.
Након побољшања, Уникарта је развила технологију за пренос унапред (ББ-ЛИФТ) засновану на блистерима-базираном на ласеру-. Као што је приказано на слици 6, разлика лежи у томе што се током ласерског зрачења само мали део ДРЛ-а аблира да би се створио гас да би се обезбедила енергија удара. ДРЛ може да инкапсулира ударни талас изнутра стварањем проширеног блистера, нежније гурајући чип према подлози која прима, што може побољшати тачност преноса и смањити штету.
Не-поновна употреба печата је важан фактор који ограничава примену ББ-ЛИФТ-а. Да би побољшали исплативост, истраживачи су развили ББ-ЛИФТ технику за вишекратну употребу засновану на дизајну калупа за вишекратну употребу, као што је приказано на слици 7. Печат се састоји од микрошупљине са металним слојем, са зидовима шупљине и микроструктурираним еластичним лепљивим калупом који се користи за инкапсулацију микрокапа и спајање микрокаве. Под осветљењем ласера од 808 нм, метални слој апсорбује ласер и генерише топлоту, узрокујући да се ваздух унутар шупљине брзо шири, деформишући печат и значајно смањујући његову адхезију. У овом тренутку, удар настао формирањем мехурића олакшава одвајање чипа од печата.
Код великих{0}}трансфера, потребна је јака адхезија током подизања-да би се обезбедило поуздано хватање, док приањање треба да буде што је могуће ниже током постављања да би се постигао пренос. Стога, кључна технологија лежи у побољшању односа промене адхезије. Истраживачи су уградили прошириве микросфере у слој лепка и користили систем ласерског грејања за генерисање спољашње топлотне стимулације. Током-процеса подизања, мале-уграђене прошириве микросфере обезбеђују равност површине лепљивог слоја, док се ефекат на јако приањање слоја лепка може занемарити. Током процеса преноса, спољна топлотна стимулација од 90 степени коју генерише систем ласерског грејања брзо се преноси на слој лепка, што доводи до брзог ширења унутрашњих микросфера, као што је приказано на слици 8. Ово резултира микро-структуром подизања на површини, што значајно смањује адхезију површине и постиже поуздано ослобађање.
Да би се постигао-пренос великих размера, истраживачи су открили да пренос зависи од варијације у адхезији између ТРТ-а и функционалног уређаја и да се контролише температурним параметрима, као што је приказано на Слици 9. Када је температура испод критичне температуре Тр, брзина ослобађања енергије ТРТ-а/функционалног уређаја премашује критичну брзину ослобађања енергије функционалног уређаја/изворног супстрата, изазивајући РТ-функцију на интерфејсу, изазивајући ТРТ-функцију. подизање функционалног уређаја. Током процеса преноса, ласерско загревање подиже температуру изнад критичне температуре Тр, чинећи брзину ослобађања енергије ТРТ/функционалног уређаја нижом од критичне брзине ослобађања енергије функционалног уређаја/циљног супстрата, чиме се успешно преноси функционални уређај на циљну подлогу.
