相比傳統(tǒng)LCD、OLED,Micro LED具有高解析度、低功耗、高亮度、高對比、高色彩飽和度、反應速度快、厚度薄、壽命長等特性,被認為是未來顯示技術的主流方向,在VR/AR、高清、柔性、穿戴式等顯示領域有著極高的應用潛力。
Micro LED顯示器是由數(shù)百萬個三色RGB芯片組成的。通常來說,受限于外延生長技術,在大面積外延基板上同時生長高質(zhì)量的三色RGB芯片極為困難,因此需要將生長在外延基板上數(shù)百萬甚至數(shù)千萬顆微米級的三色RGB芯片依次轉(zhuǎn)移到驅(qū)動電路基板上,實現(xiàn)RGB排布。
三色RGB芯片轉(zhuǎn)移示意圖
然而,由于Micro LED的特征尺寸小于100μm,傳統(tǒng)轉(zhuǎn)移技術在轉(zhuǎn)移效率、轉(zhuǎn)移精度上很難達到要求。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)移技術對單顆芯片的尺寸要求存在物理極限,芯片太小無法轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移精度也難以滿足;機械臂在芯片轉(zhuǎn)移的過程中也存在時間極限,轉(zhuǎn)移效率難以提高,這意味著傳統(tǒng)轉(zhuǎn)移技術及設備已無法適配Micro LED轉(zhuǎn)移制程。
面對以上技術挑戰(zhàn),為實現(xiàn)快速且精準地轉(zhuǎn)移及減少后續(xù)檢修壓力,巨量轉(zhuǎn)移技術應運而生。Micro LED巨量轉(zhuǎn)移技術已被證明是能夠克服組裝Micro LED芯片極端要求的有效解決方案。Micro LED巨量轉(zhuǎn)移設備是采用激光轉(zhuǎn)移技術,利用特殊整形后的方形光斑,結(jié)合高速振鏡掃描,可以實現(xiàn)高速加工,將微米級Micro LED芯片逐一轉(zhuǎn)移到下層基板(玻璃或者膜材)上。Micro LED巨量轉(zhuǎn)移設備是Micro LED生產(chǎn)過程中的核心裝備之一,是影響Micro LED的良率與制造成本的關鍵。
Micro LED激光巨量轉(zhuǎn)移技術示意圖
大族半導體自2019年開始對激光巨量轉(zhuǎn)移技術進行布局,探索應對Micro LED芯片轉(zhuǎn)移要求的關鍵解決方案,于2021年11月,自主研發(fā)并推出國內(nèi)首臺固體Micro LED激光巨量轉(zhuǎn)移設備;于2022年10月,自主研發(fā)并推出國內(nèi)首臺準分子Micro LED激光巨量轉(zhuǎn)移設備,均通過頭部客戶驗證,實現(xiàn)銷售。
Micro LED激光巨量轉(zhuǎn)移設備
設備特點:
利用整形后的光斑,選擇性的將芯片轉(zhuǎn)移到下基板;
芯片落位精準,且無損傷;
可以實現(xiàn)全部轉(zhuǎn)移和任意位置的轉(zhuǎn)移。
加工效果:
大族半導體將持續(xù)憑借相對全面的布局與整合能力,為Micro LED提高更強的核心競爭力,加快Micro LED商業(yè)化發(fā)展步伐。未來,大族半導體也將不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局與完善自身產(chǎn)品結(jié)構(gòu),堅持對產(chǎn)品品質(zhì)始終如一的高標準、嚴要求,持續(xù)自主創(chuàng)新發(fā)展理念,與行業(yè)共同進步,協(xié)同發(fā)展。
(來源:大族半導體)