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V-Tech的柔性Micro LED方案,实现的可能性有多大?

不久前,日本V-Tech提出了柔性Micro LED方案,并介绍了生产工艺,我发现里面关于转移的介绍很少,您能否详细解读一下这一方案,技术难点在哪一步?可行性大吗?
陈凯轩 · 2019-01-12
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介绍V-Tech的柔性Micro-LED方案的资料很少,这里仅从目前公开报道的一些信息进行解读:

1、该方案采用的是波长385nm的近紫外UVA LED激发荧光体的方案,其UVA LED由另一家日本公司Nitride Semiconductor提供。关于紫外激发、蓝光激发和RGB组合三种方案孰优孰劣的问题,我在上一篇问答中已经做了探讨,这里就不再赘述。

2、根据公开的资料显示,V-Tech采用的是“Partial Selective Laser Lift Off”技术。说白了就是先用激光从蓝宝石背面照射,使特定深度的外延层分解,从而实现与蓝宝石衬底的分离。但V-Tech的技术与一般LLO的不同之处在于,其不是将Micro-LED全部剥离,而只是减弱特定区域的黏合力,这样蓝宝石衬底在转移的过程中仍然可以起到临时基板的支撑作用。这一步的难点在于如何精确控制LLO的深度和力度,使得蓝宝石衬底处于“部分剥离”而不是“完全剥离”的状态。

3、然后是将Flip Chip结构的Micro-LED的焊盘与柔性基板上的凸点进行对位键合,再完全移除蓝宝石基板。从这段描述我们可以大致猜测出V-Tech的转移技术其实应该就是direct bonding,也就是外延片与柔性基板直接对位键合,没有经过中间的选择性巨量转移的步骤。这么做的好处在于制程简单,成本较低,适合于面积较小的应用(譬如可穿戴设备)。

4、下一步是利用光刻的方式制作扇形围坝,在围坝内制作金属反射层,并用脉冲激光移除围坝底部的金属层,只留下围坝侧壁的金属层。这一步的难点在于脉冲激光移除底部金属层的时候,如何控制工艺参数,使得脉冲激光不会损伤到侧壁的金属层及底部的Micro-LED芯片。

5、最后,使用粒子直径为1-3um的无机荧光体填充围坝。这一步的难点主要在于如何精确控制填充的精度。

以上是我从目前公开的少量资料中所做的解读,供您参考。至于其可行性如何,目前不好下定论,但从纯技术的角度来看,的确是一件很fancy的工作,值得点赞。


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认证行家
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陈凯轩博士(高级工程师)毕业于美国Rensselaer Polytechnic Institute (RPI),师从LED领域著名专家E. Fred. Schubert教授,曾任Cree公司美国总部光电研发部Research Scientist,现任厦门乾照光电股份有限公司技术总监。陈凯轩博士在AlGaN深紫外LED、GaN蓝绿光和白光LED、AlGaInP四元系红黄光LED以及AlGaAs近红外LED方面有深入的研究。曾入选“福建省科技创新领军人才”及“厦门市双百计划海外高层次人才”。曾荣获“福建省科技进步奖一等奖”及“厦门市科技进步奖一等奖”。已获得授权发明专利45项,发表学术论文15篇。
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