Micro LED转移:5大技术路线及8家技术公司

编辑时间: 09-14    关键字:

 目前Micro LED各种巨量转移技术可谓是百花齐放,并且均有不同技术特性,因此针对不同的显示产品可能都会有相对适合的解决方案。现阶段大致上可以分类为几项,包括Stamp Pick & Place;Laser Release; Roll to Plate; Fluidic Transfer,wafer bonding。这些转移技术对应到面板的各种规格要求均不相同。

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图片来源:LEDinside

 

例如,面板的尺寸大小关乎到巨量转移的技术是否适合扩张。PPI的高低,关乎到巨量转移的精密程度。此外,Resolution(分辨率),关乎到巨量转移技术的生产效率。芯片大小,关乎到转移技术对于转移目标的尺寸极限。因此未来针对不同的显示器产品,可能将会有相对适合的巨量转移技术来做对应。以下是统计目前市场谈到比较多的转移技术及相关企业。

    LuxVue

LuxVue采取透过静电力吸附微的方式。最初从布局转移技术专利,之后陆续朝驱动、应用等专利技术拓展,三年来Micro LED领域已布下 65 项专利。LuxVue 使用暂时基板载体,加上静电吸附方式,转移1μm到100μm的LED芯片。

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图片来源:苹果LUXVUE的转移专利

    X-celeprint

X-celeprint:美国新创公司X-Celeprint是XTRION N.V的全资子公司,其核心技术是美国Illinois University的John A. Rogers等人所开发的Micro-Transfer-Printing (μTP)技术,利用牺牲层湿蚀刻和PDMS转贴技术,将Micro LED转贴至可挠式基板或玻璃基板上以制作Micro LED数组,并于2006年分拆给Semprius公司,2013年由X-Celeprint公司取得独家授权。这个制程的优点是可以一次转移大量的Micro LED。该公司后续的申请专利都是基于此技术的延伸。另外,X-Celeprint还研发Micro LED显示技术,主要是解决Micro LED因复杂的结构设计造成的良率与效率偏低的问题。

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而且今年3月底在官网披露了一则知识产权相关消息。欧司朗光电半导体与X-Celeprint签署了技术和专利许可协议,且此项协议涉及X-Celeprint公司的Micro-Transfer-Printing (μTP)技术。

    eLux

eLux流体装配与定位技术:eLux专利提出流体装配之方法是利用熔融焊料毛细管的界面 ,以便在组装期间藉由流体悬浮液体当介质对电极进行机械和电器连接,可快速的将Micro LED捕获及对准至焊点上,是一种低成本且高速度的组装方法。

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    Uniqarta

 

相较于传统的pick and place转移技术,Uniqarta的巨量转移方案速度与效率将大幅度提升。现行的pick and place每小时只能转移1万到2.5万颗,制作一台显示器约需2到15周。

 

但Uniqarta所研发的雷射转移技术,可以透过单激光束,或者是多重激光束的方式做移转。Uniqarta执行长Ronn Kliger在演讲过程透过影片呈现转移速度,一颗大小为130x160微米的LED。每小时可转移约1400万颗。

 

    QMAT

 

雷射转移的代表厂商是QMAT:QMAT转移技术是利用BAR(Beam-Addressed Release),使用激光束将Micro LED从原始基板快速且大规模转移Micro LED到目标基板。

 

特别的是,为了确保巨量转移制程的零ppm缺陷及高产量目标,QMAT也提出了PL/EL的检测方案,在转移之前先行检测及确认,确保转移的Micro LED是良品,这样的方式将可以减少后续维修的时间及加工成本。

 

    SelfArray

 

美国SelfArray的定向自组装的方式:透过反磁漂浮的办法处理转移。方法是先将LED外观包覆一层热解石墨薄膜,放在振动磁性平台,在磁场引导下LED将快速排列到定位。

 

SelfArray执行长Clinton Ballinger在会中也透过影片,以350x350微米大小的覆晶技术LED示范该项技术,并表示公司正在设计体积小于150微米的LED,未来将会进行测试。如果该技术成熟后,未来只需要几分钟便可制作出一台4K电视。

 

    KIMM

 

韩国机械研究院(KIMM)的滚轴转写制程技术:该技术为独创的专利技术,是利用滚轴对滚轴方式,将TFT元件与LED元件「转写」至基板上,最后形成可伸缩主动矩阵Micro LED(AMLED)面板,透过滚轴转写技术的巨量转移效率相较传统打件制程的速度平均快上1万倍左右。

 

卷对卷转移工艺是韩国机械和材料研究所的专利技术,将TFT元件拾起并放置在所需的基板上,再将LED元件拾起并放置在放有TFT元件的基板上,从而完成结合了两大要素的有源矩阵型Micro LED面板。

 

随着生产步骤的减少,生产速度大大提高。目前用于制造传统LED显示屏的固晶机每秒可在基板上贴装1到10个LED,但是通过滚动转移技术,每秒可以转移10,000余个LED。通过目前的方法生产全高清200万像素的100英寸数字标牌需要30多天,但滚动转移工艺可以在一个小时内完成整个过程,并大大降低了加工成本。

 

    Optovate

 

 

英国牛津Optovate Ltd的一种Micro LED转移技术:该技术只需一步就能将多颗Micro LED从晶圆平行转移至衬底,实现精准的光学阵列。Optovate自2008年以来获批以及正在审查的20项专利组合都是围绕该项技术。

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图片来源:Optovate

 

据了解,Optovate这种独特的Micro LED转移技术,可以将Micro LED从晶圆上提取到用于显示和照明的背板上,同时公司还开发了一种生产和集成精密光学阵列的方法,该阵列将每颗Micro LED的光折射和光反射结合在一起,应用于各种显示器,LCD背光和固态照明具有可控照明和超薄、低厚度等显著优势。这两项有关Micro LED转移和微光学元件光线控制的创新可以与其他方法结合使用,亦可单独使用。

 

 

当然真正布局的企业肯定不止8家,这里是目前市场公开信息最多的8家公司。如果你也关注Micro LED最新进展,请不要错过这一行业盛宴——2018集邦咨询新型显示产业研讨会暨全球Micro LED前沿技术对接会,点击下方图片即可了解详情及报名

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