TOPCON представляет оптическую проверку и оценку качества микросветов

Развитие микро-светодиодов, дисплеев с квантовыми точками (QD) в качестве дисплеев следующего поколения, следующих за ЖК-дисплеями и OLED, становится популярным. За счет уменьшения размера кристалла до уровня менее 100 мкм и 10 нм по сравнению с существующими светодиодами, с высокой четкостью, высокой насыщенностью цвета, быстрым откликом и высокой надежностью, его производительность превосходит обычные ЖК-дисплеи и OLED-дисплеи. Эти устройства также идеально подходят для новых приложений, таких как AR / VR / MR / SR, автомобильных проекционных дисплеев (HUD), микропроекторов и умных часов, которые, как ожидается, расширят рынок в будущем. Однако в процессе разработки дисплея Micro LED после того, как светодиодные чипы размещены и собраны в модуле дисплея, оптические характеристики, такие как длина волны, однородность, в отдельных светодиодных чипах будут изменены и другими. Это напрямую повлияет на производительность продукта. Ниже приводится введение в приборы контроля качества и измерения Micro LED во время НИОКР, проектирования и массового производства.

Проверка PL и проверка EL

Проверка PL – это популярная проверка качества кристаллов Micro LED. Однако с помощью проверки PL можно измерить только состояние эпитаксиального слоя светодиодного кристалла. Невозможно точно узнать электрическую утечку матрицы. Поэтому проверка PL обычно совмещается с проверкой EL. В общем, проверка электролюминесценции – это метод измерения спектрального спектра и максимальной длины волны путем установки интегрирующей сферы на светоизлучающей поверхности и измерения ее с помощью спектрометра через оптическое волокно. Однако из-за все меньшего и меньшего размера кристалла его сложно выровнять, и на его оценку уходит очень много времени. Производители светодиодов и производители систем тестируют устройства измерения 2D, чтобы решить эту проблему. Например, если проверяется более сотен тысяч кристаллов на пластине, 2D-спектрорадиометр SR-5000, который может улавливать спектр, доминирующую длину волны и максимальную длину волны многих кристаллов за один снимок, может быть проверен за гораздо более короткое время, чем точечный осмотр с помощью интегральных сфер.

(Изображение: TOPCON)

Оценка оптического качества в модуле микро-светодиодного дисплея

После массопереноса микросхемы Micro LED прикрепляются к объединительной плате и превращаются в модули отображения Micro LED. В основном модули отображения Micro LED бывают двух типов. Один – это тип сборки, в котором используется чип RGB, другой – тип преобразования цвета, который представляет собой светодиод синего цвета или чип УФ-светодиода с квантовыми точками или люминофором, преобразующими его длину волны в красный или зеленый цвет. Метод оценки оптического качества модуля в основном такой же, как методы измерения ЖК-дисплеев и OLED-дисплеев. Измеритель цвета или спектрорадиометр используются в качестве оптических измерительных устройств для оценки яркости, цветности и даже спектра.

В модулях отображения сборочного типа RGB каждый светодиодный чип RGB имеет разные токи, напряжения и скорость отклика, и их трудно контролировать. Различия в яркости и цвете субпикселей (светодиодные чипы RGB) возникают легче, особенно различия в цвете являются серьезной проблемой. Поэтому важно оценить доминирующую длину волны и максимальную длину волны при оценке качества Micro LED. Однако спектрорадиометр традиционного типа является точечным и неэффективен из-за пошаговых измерений и трудностей юстировки. При использовании 2D-спектрорадиометра SR-5000 его макрообъектив имеет разрешение менее 10 мкм. Расширяя угол обзора с помощью зум-объектива, можно проверить состояние излучения всего модуля с достаточным разрешением. Кроме того, с помощью функции автоматического пятна можно уловить яркость, цветность и спектр каждого субпикселя, чтобы оценить, влияет ли изменение яркости субпикселя из-за индивидуального различия светодиода на производительность. к дисплею Micro LED.

(Изображение: TOPCON)

С модулем отображения с преобразованием цвета легче контролировать напряжение и ток между микросхемами, чем в сборке RGB. Однако, когда QD используется для синего светодиода, синий свет просачивается через зазор между частицами QD, поэтому выход синего света может генерироваться при испускании G или R. Это может вызвать смешение цветов и существенно повлиять на цветовую гамму. Смешанный цвет, вызванный утечкой света, присутствует на некоторых участках поверхности чипа. Однако смешанные цвета не могут быть обнаружены обычными измерителями цвета с фильтром CCD или XYZ. Двухмерный спектрорадиометр SR-5000 в сочетании с микроскопами может измерять утечку света. Линза объектива микроскопа с увеличением 20 может измерять площадь 0,5 мм при 0,32 мкм / пиксель, что позволяет оценивать вариацию яркости, цветности и спектра в пределах субпикселей.

(Изображение: TOPCON)

(Статья и изображения предоставлены TOPCON)

Присоединяйтесь к 2020 Micro LED Forum, чтобы узнать больше о достижениях Micro LED в технологиях и рыночных тенденциях. Зарегистрируйтесь и смотрите прямо сейчас!