三星、KAIST等公布、演示Micro LED技術(shù)新進(jìn)度

   近日，Micro LED技術(shù)動態(tài)頻發(fā)，具體如下所示：

   三星取得“微型LED顯示器及其制造方法”專利。

   韓國科學(xué)技術(shù)院團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種微真空輔助選擇性轉(zhuǎn)印（μVAST）技術(shù)，通過調(diào)節(jié)微真空吸力來轉(zhuǎn)印大量microLED芯片。

   上海大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)芯片鍵合新技術(shù)，提升Micro LED性能。

   重慶中科搖櫓船信息科技有限公司研發(fā)出Micro LED晶圓檢測設(shè)備，可解決巨量芯片精準(zhǔn)轉(zhuǎn)移難、壞點(diǎn)檢測難等瓶頸問題，加快Micro LED顯示屏量產(chǎn)進(jìn)程。

01 三星：獲Micro LED微顯示器專利

   12月20日，據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局公告，三星電子株式會社取得一項(xiàng)名為“微型LED顯示器及其制造方法”的發(fā)明專利，授權(quán)公告號CN110870066B，申請日期為2018年6月。

來源國家知識產(chǎn)權(quán)局

   專利摘要顯示，本公開描述了微型發(fā)光二極管(LED)顯示器。該顯示器可以包括：印刷電路板(PCB)，該P(yáng)CB包括多個焊接焊盤；微型LED封裝，該微型LED封裝包括多個微型LED芯片；以及多個焊接電極，該多個焊接電極將微型LED芯片接合到PCB的焊接焊盤上。在將微型LED芯片附接到載體膜之后，可以根據(jù)顯示像素配置，利用拾取設(shè)備將微型LED封裝以紅綠藍(lán)(RGB)狀態(tài)重新布置在臨時固定膜上。

02 KAIST研究團(tuán)隊(duì)演示Micro LED選擇性轉(zhuǎn)移印刷技術(shù)

   12月19日外媒消息，由Keon Jae Lee教授領(lǐng)導(dǎo)的KAIST研究團(tuán)隊(duì)演示了通過微真空力的選擇性調(diào)制來轉(zhuǎn)移印刷大量微型無機(jī)半導(dǎo)體芯片。

微真空輔助選擇性轉(zhuǎn)印（μVAST）的概念，來源KAIST

   據(jù)悉，該關(guān)鍵技術(shù)依賴于激光誘導(dǎo)蝕刻（LIE）方法，以高達(dá)每秒7000個孔的制造速度在玻璃基板上形成具有高縱橫比的20μm大小的微孔陣列。LIE鉆孔玻璃連接到真空通道，控制所需孔陣列處的微真空力，以選擇性地拾取和釋放microLED。

   與以往的轉(zhuǎn)印方法相比，微真空輔助轉(zhuǎn)印實(shí)現(xiàn)了更高的附著力切換性，能夠?qū)⒕哂懈鞣N異質(zhì)材料、尺寸、形狀和厚度的微型半導(dǎo)體組裝到任意基板上，并具有高轉(zhuǎn)印良率。

通過μVAST實(shí)現(xiàn)薄膜半導(dǎo)體的通用轉(zhuǎn)印，來源KAIST

   值得一提的是，Keon Jae Lee教授表示，微真空輔助轉(zhuǎn)移為大規(guī)模、選擇性地集成微尺度高性能無機(jī)半導(dǎo)體提供了一個有趣的工具。而目前，團(tuán)隊(duì)正在研究帶有噴射器系統(tǒng)的商用microLED芯片的轉(zhuǎn)移印刷，用于下一代顯示器（大屏幕電視、柔性/可拉伸設(shè)備）和可穿戴光療貼片的商業(yè)化。

03 上海大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)展示倒裝芯片鍵合新技術(shù)

   12月18日消息，上海大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)最近展示了一種技術(shù)，可以提高用于下一代顯示器的微型MicroLED器件的集成度和性能。

   據(jù)了解，LED縮小到微型會帶來制造和可靠性方面的障礙，其核心挑戰(zhàn)包括將MicroLED像素陣列與操作顯示器的硅控制電路集成在一起。而這種集成技術(shù)是通過倒裝芯片鍵合的工藝實(shí)現(xiàn)的，該工藝將MicroLED芯片物理地和電子地連接到硅背板上的鍵合板上。但當(dāng)像素尺寸縮小到50微米以下時，這種結(jié)合界面很容易由于微小的缺陷和機(jī)械應(yīng)力而失效。

使用倒裝芯片的藍(lán)光Micro LED 制造工藝；(來源：AIP)

   針對此問題，上海大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過使用分層金-銦-金（Au/In/Au）金屬夾層代替?zhèn)鹘y(tǒng)的純銦凸塊來增強(qiáng)倒裝芯片接合工藝。團(tuán)隊(duì)通過倒裝芯片鍵合技術(shù)將Micro LED在 200°C 的溫和溫度下連接到硅上，避免加熱和冷卻不匹配造成的損壞，同時形成高導(dǎo)電性鍵合。

   與純銦相比，金-銦-金（Au/In/Au）這種多層金屬夾層的倒裝芯片接合工藝將電阻降低了40%，同時還消除了接合表面的裂紋和間隙。測試剪切強(qiáng)度表明Au/In/Au 鍵的機(jī)械強(qiáng)度是原來的三倍以上。

   該研究小組將這些分層連接集成到一個15×30像素的Micro LED 演示陣列中，該陣列具有20×35微米大小的光源。結(jié)果這些面板表現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)的顯示性能，包括低工作電壓和創(chuàng)紀(jì)錄的高亮度，達(dá)到每平方米178萬坎德拉。

銦凸塊(a)和 Au/In/Au多層膜(b)的FIB橫截面SEM圖像，以及倒裝芯片接合后藍(lán)光Micro LED芯片的SEM圖像(c)

04 搖櫓船科技研發(fā)出Micro LED晶圓檢測設(shè)備

   12月19日消息，重慶中科搖櫓船信息科技有限公司稱已成功研發(fā)出Micro LED晶圓檢測設(shè)備。

   據(jù)了解，該設(shè)備將在2023年12月于國內(nèi)某顯示面板企業(yè)生產(chǎn)線上進(jìn)行應(yīng)用測試；若測試順利，2024年上半年有望在該企業(yè)投用。

   搖櫓船科技相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，經(jīng)測試，在芯片檢測環(huán)節(jié)，這套Micro LED晶圓檢測設(shè)備對Micro LED芯片的漏檢率小于0.01%；在芯片轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)，其能夠引導(dǎo)芯片轉(zhuǎn)移裝置將芯片轉(zhuǎn)移精度控制在小于1微米的水平。

   基于此，這套檢測設(shè)備就能夠幫助顯示面板企業(yè)大大提升Micro LED顯示屏像素良率，并將需要修復(fù)的芯片數(shù)量控制在極低水平，進(jìn)而大幅度降低Micro LED顯示屏生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)Micro LED顯示技術(shù)的大規(guī)模商用。