디스플레이 제조의 레이저: 마이크로LED 분리, 전송 및 수리
바카라 카지노 UVtransfer 시스템은 MicroLED 디스플레이 생산에서 세 가지 중요한 단계를 수행하여 뛰어난 해상도와 밝기로 확장 가능한 디스플레이를 제공합니다.
2022년 10월 4일 작성자: 일관적인
평면 패널 디스플레이 제조에 관한 시리즈의 여섯 번째 기사에서는 미래를 내다보고 레이저가 어떻게 자동화된 대량 생산을 가능하게 하는지 살펴보겠습니다.차세대 디스플레이MicroLED 기반.
AMOLED 기술은 이제 놀라운 색상과 해상도를 갖춘 스마트폰과 TV용 얇은 디스플레이를 제공합니다. 그러나 디스플레이 제조업체는 이미 디스플레이 분야의 차세대 '대세'를 대량 생산하기 위해 진전을 이루고 있습니다.마이크로LED 디스플레이.
디스플레이 제조 분야의 레이저에 관한 이 시리즈의 다른 블로그 읽기 |
|||
소형(50미크론 미만) 무기 LED를 기반으로 하는 이 빠르게 발전하는 기술은 몇 가지 장점을 약속합니다. 첫째, 때로는 OLED 이미터에 영향을 줄 수 있는 조기 노화에 대한 면역성이 있습니다. 또한 더 높은 대비로 더 높은 밝기를 제공할 수 있습니다. 또한 VR/AR 애플리케이션을 위한 초소형 디스플레이는 물론 보다 경제적인 가격으로 대형 TV 및 공공 디스플레이를 생산할 수 있는 잠재력을 지닌 확장 가능한 기술입니다.
마이크로LED 디스플레이는 실제로 제한된 수량으로 한동안 사용되어 왔지만 이제 디스플레이 제조업체는 이를 본격적인 생산에 활용하는 방법을 모색하고 있습니다. 레이저는 몇 가지 중요한 역할을 하고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 살펴보겠습니다.
웨이퍼 규모의 경제
무기(반도체) LED는 높은 광 출력을 지원하며 고휘도 자동차 헤드램프에 사용됩니다. 이를 통해 MicroLED는 매우 작지만 동시에 매우 밝습니다. 최첨단 크기는 현재 약 50 x 50 마이크론이며, 최종적으로는 10 x 10 마이크론에 접근할 것으로 예상됩니다.
이러한 활성 방사체에는 빨간색, 녹색, 파란색의 세 가지 종류가 있습니다. 각 유형은 조밀하게 패턴화된 사파이어 웨이퍼에서 (에피택셜 성장을 통해) 대량 생산됩니다. 따라서 6인치 직경의 웨이퍼는 수백만 개의 개별 MicroLED로 패턴화될 수 있어 규모의 경제성을 제공합니다.
이것들은 결국 얇은 디스플레이로 기능하는 데 필요한 회로를 갖춘 상대적으로 저렴한 대형 유리 조각 위에 배치됩니다. 여러 개의 개별 타일로 구성된 대형 디스플레이에서 전체 디스플레이 영역은 가로가 2미터이고 픽셀 피치는 1밀리미터 이상이 될 수 있습니다. 각 픽셀 사이트에 세 개의 작은 이미터가 있어도 대부분의 디스플레이는 데드 스페이스입니다. 대규모 확장의 경우 이는 주요 비용 동인이 픽셀 수이므로 궁극적으로 비용이 낮아지는 것을 의미합니다.
개념은 간단하지만 실제 구현은 확실히 그렇지 않습니다!
이륙 중
실제로 이 모든 일을 수행하는 데는 매우 중요한 과제가 있습니다. 수백만 개의 이러한 마이크로 LED(다이)는 사파이어 웨이퍼에서 이동되어 대형 디스플레이 패널에 정확하게 배치되어야 합니다. 믿거나 말거나, 일부 초기 프로토타입에서는 개별 다이가 진공 로봇 등을 통해 기계적으로 픽업 및 배치되었습니다. 하지만 최종 생산에는 너무 느립니다. 그리고 다이가 더욱 작아지면 취급 중에 일부가 손상될 위험 없이 신속하게 작업을 수행하기가 어렵습니다. 엄청나게 높은 볼륨으로 인해 수율은 매우 높아야 합니다. 8K 디스플레이의 경우 3천만 개가 넘는 픽셀, 즉 거의 1억 개가 넘는 다이에 대해 이야기하고 있습니다.
해결책은 이 시리즈의 이전 문서에서 설명된 잘 입증된 기술 중 일부와 관련된 자동화된 다중 공정에서 레이저를 사용하는 것입니다.
실제로 이륙, 이동 및 수리의 세 가지 개별 프로세스가 관련되어 있습니다. 먼저, MicroLED는 성장된 사파이어 웨이퍼에서 분리되어 레이저 리프트 오프(LLO)라는 기존 레이저 기반 기술을 사용하여 손쉬운 취급을 위해 임시 캐리어로 옮겨집니다. 캐리어는 접착제로 코팅되어 있으며 다이 상단과 접촉하게 됩니다. 엑시머 레이저의 자외선은 사파이어 웨이퍼 뒤에서 직접적으로 방출되어 다이가 형성되기 전에 웨이퍼에 증착되었던 재료의 얇은 희생층을 기화시킵니다. 이로 인해 MicroLED는 성장 웨이퍼에서와 동일한 간격으로 임시 캐리어에 남게 됩니다.
LIFT – 피치 변경
다음은 레이저 유도 순방향 전송(LIFT)입니다. 여기서 자외선(엑시머) 레이저의 펄스는 투명한 캐리어의 뒷면을 통해 들어갑니다. 레이저 광은 캐리어와 접착제를 통과하여 GaN의 나머지 버퍼층과 상호 작용합니다. 이는 짧은 UV 파장을 사용하는 경우 잔류물이 거의 없고 MicroLED 고객 대면 표면에 영향을 주지 않는 전사를 제공합니다! 이는 물리적으로 다이를 날려서 최종 디스플레이 패널로 밀어 넣습니다. 이 패널은 밀접하게 접촉되어 있지만 충돌을 피하기 위해 MicroLED의 두께보다 커야 하는 특정 간격이 있습니다. 최종 유리 패널의 접착제는 MicroLED를 제자리에 고정합니다.
LIFT에서는 넓은 면적의 레이저 빔이 포토마스크를 통과하여 특정 다이만 방출되어 디스플레이 기판으로 밀려납니다. 완벽한 배치를 위해서는 균일한 소위 플랫탑 빔이 중요합니다. (규모에 맞지 않음).
이제 "마법"의 중요한 부분인 피치(다이 간격)의 변화가 옵니다. 직사각형 레이저 빔은 구멍이 있는 마스크를 통과합니다. 그런 다음 투영된 구멍 패턴이 최종 디스플레이의 픽셀과 동일한 거리에 있도록 빔이 2.5X 또는 5X로 축소됩니다. 이러한 방식으로 EpiWafer의 LED 피치의 5분의 1, 10분의 1 또는 기타 정수배만이 주어진 레이저 펄스에 의해 디스플레이까지 몇 마이크로미터의 작은 간격으로 밀려납니다. 그런 다음 캐리어는 고정 빔 및 마스크에 비해 MicroLED 위로 아주 약간 이동하여 인접한 MicroLED 세트에 도달합니다. 디스플레이 패널이 더 먼 거리로 이동하고 프로세스가 반복됩니다. 이 단계와 반복이 다소 혼란스럽게 들리더라도 걱정하지 마세요. 우리는 아주 좋아이해하기가 매우 쉽습니다.
또는 일부 제조업체에서는 다이가 EpiWafer에서 들어올려질 때 피치가 변경되는 약간 다른 순서로 작업하고 있습니다. 이를 선택적 LLO라고 합니다. 그러나 전반적인 결과는 동일합니다.
높은 처리량 및 수리
LIFT를 사용하면 상대적으로 작은 사파이어 웨이퍼에 다수의 MicroLED를 경제적으로 제작한 다음 훨씬 더 큰 간격(피치)으로 배치하여 단일 대형 패널을 만들 수 있습니다. 그리고 LIFT의 또 다른 큰 장점은 속도가 빠르다는 것입니다. 수천 개의 마이크로 LED가 각 펄스로 이동합니다.
현재 R&D 대상 구현에서 엑시머 레이저 펄스 속도는 최대 20펄스/초(20Hz)입니다. 즉, 최대 640mm2의 영역을 단 1초 만에 MicroLED로 덮을 수 있습니다! 그러나 이 엑시머 레이저 기술은 높은(1J 이상) 펄스 에너지와 높은 반복률을 사용하는 어닐링 응용 분야에서 입증된 것처럼 전력 확장성이 매우 뛰어납니다. LIFT에서는 더 높은 펄스 에너지를 활용하여 더 큰 마스크와 필드 크기를 구현할 수 있습니다.
이제 무기 마이크로LED와 같은 상대적으로 단순한 반도체 장치를 만드는 수율은 엄청나게 높습니다. 그러나 각 디스플레이에는 수백만 개가 있으므로 픽셀에 결함이 있거나 잘못 처리되어 RGB 장치 중 하나가 올바르게 발광하지 않을 가능성은 작지만 유한합니다. 단일 구멍이 있는 마스크나 스캐너 기반 시스템을 사용하여 교체 다이를 추가하면 자동화된 레이저 공정에서 쉽게 수리할 수 있습니다.
바카라 카지노는 이미 라는 도구를 제공하고 있습니다.MicroLED를 위한 UVtransfer 실제로 이 세 가지 프로세스를 모두 수행하는 디스플레이 제작 – 레이저 이륙(LLO), 레이저 유도 순방향 전송(LIFT) 및 결함 픽셀 수리/트리밍. 이 3-in-1 도구를 사용하면 대형 MicroLED 디스플레이를 실용적이고 경제적으로 생산할 수 있습니다.
