目前MicroLED各種巨量轉移技術可謂是百花齊放,并且均有不同技術特性,因此針對不同的顯示產品可能都會有相對適合的解決方案。現階段大致上可以分類為幾項,包括Stamp Pick & Place;Laser Release; Roll to Plate; Fluidic Transfer,wafer bonding。這些轉移技術對應到面板的各種規格要求均不相同。
圖片來源:LEDinside
例如,面板的尺寸大小關乎到巨量轉移的技術是否適合擴張。PPI的高低,關乎到巨量轉移的精密程度。此外,Resolution(分辨率),關乎到巨量轉移技術的生產效率。芯片大小,關乎到轉移技術對于轉移目標的尺寸極限。因此未來針對不同的顯示器產品,可能將會有相對適合的巨量轉移技術來做對應。MicroDisplay統計目前市場談到比較多的轉移技術及相關企業。
LuxVue
LuxVue采取透過靜電力吸附微的方式。最初從布局轉移技術專利,之后陸續朝驅動、應用等專利技術拓展,三年來Micro LED領域已布下 65 項專利。LuxVue 使用暫時基板載體,加上靜電吸附方式,轉移1μm到100μm的LED芯片。
來源:蘋果LUXVUE的轉移專利
X-celeprint
X-celeprint:美國新創公司X-Celeprint是XTRION N.V的全資子公司,其核心技術是美國Illinois University的John A. Rogers等人所開發的Micro-Transfer-Printing (μTP)技術,利用犧牲層濕蝕刻和PDMS轉貼技術,將Micro LED轉貼至可撓式基板或玻璃基板上以制作Micro LED數組,并于2006年分拆給Semprius公司,2013年由X-Celeprint公司取得獨家授權。這個制程的優點是可以一次轉移大量的Micro LED。該公司后續的申請專利都是基于此技術的延伸。另外,X-Celeprint還研發Micro LED顯示技術,主要是解決Micro LED因復雜的結構設計造成的良率與效率偏低的問題。
而且今年3月底在官網披露了一則知識產權相關消息。歐司朗光電半導體與X-Celeprint簽署了技術和專利許可協議,且此項協議涉及X-Celeprint公司的Micro-Transfer-Printing (μTP)技術。
eLux
eLux流體裝配與定位技術:eLux專利提出流體裝配之方法是利用熔融焊料毛細管的界面 ,以便在組裝期間藉由流體懸浮液體當介質對電極進行機械和電器連接,可快速的將Micro LED捕獲及對準至焊點上,是一種低成本且高速度的組裝方法。
Uniqarta
美國Uniqarta:相較于傳統的pick and place轉移技術,Uniqarta的巨量轉移方案速度與效率將大幅度提升。現行的pick and place每小時只能轉移1萬到2.5萬顆,制作一臺顯示器約需2到15周。
但Uniqarta所研發的雷射轉移技術,可以透過單激光束,或者是多重激光束的方式做移轉。Uniqarta執行長Ronn Kliger在演講過程透過影片呈現轉移速度,一顆大小為130x160微米的LED。每小時可轉移約1400萬顆。
QMAT
雷射轉移的代表廠商是QMAT:QMAT轉移技術是利用BAR(Beam-Addressed Release),使用激光束將Micro LED從原始基板快速且大規模轉移Micro LED到目標基板。
特別的是,為了確保巨量轉移制程的零ppm缺陷及高產量目標,QMAT也提出了PL/EL的檢測方案,在轉移之前先行檢測及確認,確保轉移的Micro LED是良品,這樣的方式將可以減少后續維修的時間及加工成本。
SelfArray
美國SelfArray的定向自組裝的方式:透過反磁漂浮的辦法處理轉移。方法是先將LED外觀包覆一層熱解石墨薄膜,放在振動磁性平臺,在磁場引導下LED將快速排列到定位。
SelfArray執行長Clinton Ballinger在會中也透過影片,以350x350微米大小的覆晶技術LED示范該項技術,并表示公司正在設計體積小于150微米的LED,未來將會進行測試。如果該技術成熟后,未來只需要幾分鐘便可制作出一臺4K電視。
KIMM
南韓機械研究院(KIMM)的滾軸轉寫制程技術:該技術為獨創的專利技術,是利用滾軸對滾軸方式,將TFT元件與LED元件「轉寫」至基板上,最后形成可伸縮主動矩陣Micro LED(AMLED)面板,透過滾軸轉寫技術的巨量轉移效率相較傳統打件制程的速度平均快上1萬倍左右。
卷對卷轉移工藝是韓國機械和材料研究所的專利技術,將TFT元件拾起并放置在所需的基板上,再將LED元件拾起并放置在放有TFT元件的基板上,從而完成結合了兩大要素的有源矩陣型Micro LED面板。
隨著生產步驟的減少,生產速度大大提高。目前用于制造傳統LED顯示屏的固晶機每秒可在基板上貼裝1到10個LED,但是通過滾動轉移技術,每秒可以轉移10,000余個LED。通過目前的方法生產全高清200萬像素的100英寸數字標牌需要30多天,但滾動轉移工藝可以在一個小時內完成整個過程,并大大降低了加工成本。
Optovate
英國牛津Optovate Ltd的一種microLED轉移技術:該技術只需一步就能將多顆Micro LED從晶圓平行轉移至襯底,實現精準的光學陣列。Optovate自2008年以來獲批以及正在審查的20項專利組合都是圍繞該項技術。
據了解,Optovate這種獨特的MicroLED轉移技術,可以將Micro LED從晶圓上提取到用于顯示和照明的背板上,同時公司還開發了一種生產和集成精密光學陣列的方法,該陣列將每顆Micro LED的光折射和光反射結合在一起,應用于各種顯示器,LCD背光和固態照明具有可控照明和超薄、低厚度等顯著優勢。這兩項有關MicroLED轉移和微光學元件光線控制的創新可以與其他方法結合使用,亦可單獨使用。
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