北京時間01月07日消息，中國觸摸屏網訊，V-Tech柔性Micro LED顯示新工藝及制程設備。Micro LED作為新一代顯示屏技術，備受業界矚目。通過“鋪設”數十微米大小的微型LED芯片形成顯示畫面，Micro LED可以實現全彩、高輝度和廣視角顯示。但是，為了將其應用到電視機和智能手機上并實現商業化，研發人員必須將Micro LED進行高密度封裝，這也是Micro LED技術實現商業化的一大難點。

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在日本Messe舉行的第28屆Fine Tech Japan技術研討會上（12月5日-7日），有一篇由V·Technology株式會社（顯示生產設備的大型企業）作的主題為“柔性Micro LED實現方案”的演講。演講的主要內容介紹了V·Technology公司（以下簡稱V-Tech）自主研發的柔性Micro LED顯示屏的生產工藝。

通過UV Micro LED來實現彩色化

V-Tech研發出一種基于柔性UV Micro LED的彩色化方案，它利用獨特的“扇形”結構和熒光材料來實現顯示器的彩色顯示。這種研發中的柔性Micro LED顯示屏使用聚酰亞胺（PI, polyimide）基板，研發人員在該基板上鍵合UV Micro LED芯片，并用20um（高度）*7um（寬）的扇形側壁結構將其封裝在內，該封裝結構內會填充熒光體涂層以實現彩色化顯示。

Micro LED技術的研發開始于臺灣地區，V-Tech在剛確立其基本技術時，就已經與擁有核心技術的日本企業、大學進行合作。Nitride Semiconductors Co.,Ltd.為V-Tech提供了UV Micro LED，光阻（Photo Resist）廠商提供了關于Micro LED再排列技術的光感黏著劑等材料，東北大學提供了TFT和基板技術方面的指導，慶應大學等在熒光體單元和光阻技術方面提供了指導。

由于紅、綠光LED的發光效率會隨著芯片尺寸的減小而減小，所以V-Tech選擇了UV-LED方案。理論上，使用短波長的光“激發”熒光體會更合適，再考慮到外量子效率、熒光體的轉換效率和發射波長的波動等因素，V-Tech最后選擇了波長為385nm的紫外光。

該UV Micro LED芯片是一種由4吋藍寶石晶圓制成的倒裝芯片（flip chip）。芯片尺寸為17*49um，為了確保實現電氣連接，研究人員刻意把鍵合端子的尺寸做大。V-Tech稱，“決定芯片尺寸的不是亮度，而是實現電氣連接的端子大小”。

這種UV Micro LED芯片發光的動態范圍（dynamic range）非常廣，據說驅動電流從0.5uA到10mA都可以保證發光。

獨特的區域可選激光剝離技術——PSLLO

從藍寶石晶圓上剝離LED需要進行LLO（激光剝離，Laser Lift Off）工藝，V-Tech在這里使用了其特有的“Partial SelectiveLLO(PSLLO)”工藝。一般的激光剝離技術會在藍寶石晶圓的背面選擇一個位置，并根據精度在藍寶石晶圓和LED芯片薄膜的界面處照射激光。但是，PSLLO使用獨特的“秘方”進行激光照射，結果不是將Micro LED全部剝離，而只是減弱特定區域的黏合力（目的是使其更容易剝離），這對于后面工序的芯片再排列很重要。

接下來是把藍寶石晶圓上的UV Micro LED芯片轉移到PI基板上。PI基板上有很多起到電氣連接作用的凸點（bump），研發人員把凸點和LED芯片進行高精度地對接，再通過黏著涂層加熱加壓將其鍵合，最后取下藍寶石晶圓就實現了UV Micro LED芯片從晶圓到PI基板的轉移。這樣一來，轉移LED芯片就不再需要載帶（carrier tape）了。

這期間如果通入電流，加熱加壓后實現電氣連接的芯片會發光，所以芯片的轉移、封裝和點燈檢查都可以伴隨制程同時進行。檢查出的不良芯片，在PSLLO工序里不會被激光照射到，進而也不會轉移到PI基板上。比起涂層的黏著強度，藍寶石晶圓和UV Micro LED芯片的粘著力更強，所以PSLLO工序可以選擇性地轉移出特定區域的芯片。

利用扇形金屬側壁防止混色

接下來是形成熒光體單元的扇形結構，該結構是彩色化顯示的最小顯示單元。如正常的黃光制程，在整體涂布熒光涂層后，再經過曝光、顯影和清洗最后形成圖案（pattern）。但是，UV光透過曝光后的光阻（resist），會激發旁邊的熒光體單元進而導致混色。為了避免混色的發生，V-Tech在熒光體單元內部還設計了金屬層。由于熒光體單元高度達20um且較厚，研發人員可以在鍍上金屬層后，使用脈沖激光（Pulsed laser）照射，進而只“切除（ablation）”底部的金屬涂層。在 “切除”后，金屬層就只剩下熒光體單元的側壁部分。

在測試評估20-30種熒光體（包括量子點）的壽命、持久性、發光和吸收等特性后，V-Tech最終選用了粒子直徑為1-3um的無機熒光體填充上述熒光體單元。考慮到很薄的熒光體涂層不會吸收UV光，也不會引起變色，V-Tech設計的上述熒光體單元的高度為20um。

 

V-Tech柔性Micro LED顯示新工藝及制程設備

已經拿到生產設備的訂單

V-Tech通過以上一系列的制程工序試制了柔性Micro LED顯示屏，將其卷在直徑為3mm的圓棒上后，確認可以發光。基于此次試制結果，V-Tech內部同時還開始了生產設備的研發。

作為今后的課題，V-Tech還會開發高速維修設備，降低Micro LED芯片的成本，開發柔性基板（backplane）。V-Tech內部無法生產基板，公司的方案是與其他廠商合作。將來是僅銷售生產設備還是同時生產顯示屏呢？他們的商業模式目前還沒有確定，據V-Tech說，他們“希望保留選擇的機會”。

在2018年11月，V-Tech宣布，他們從海外大客戶手里拿到了用于Micro LED生產線的LLO設備、LED轉移設備的訂單。
 

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