Secondo quanto riportato dai media stranieri, un team di ricerca dell'Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong (Guangzhou) ha recentemente sviluppato un nuovo processo di trasferimento per micro LED. Questo processo si basa su una testina di trasferimento programmabile dinamicamente che utilizza il riscaldamento localizzato per controllare la viscosità del polimero.
I ricercatori hanno affermato che questo nuovo strumento è in grado di elaborare selettivamente dispositivi con diverse geometrie, risolvendo un problema chiave nella costruzione di microsistemi complessi. Il team di ricerca ha dimostrato che il sistema di trasferimento può selezionare e trasferire in modo selettivo micro LED perfettamente funzionanti di dimensioni pari a 45 × 25 micrometri, disponendoli in configurazioni personalizzate senza comprometterne le prestazioni.
Nel corso della ricerca, i ricercatori sono riusciti a trasferire chip semiconduttori, pellicole di rame spesse 90 nanometri e microsfere sferiche di polistirene del diametro di 50 micrometri. La precisione di posizionamento di questi componenti è risultata estremamente elevata, con uno spostamento di posizione inferiore a 0,7 micrometri e un errore di rotazione inferiore a 0,04 radianti.
Per realizzare questo sistema di trasferimento, il team di ricerca ha formulato uno speciale polimero che subisce una rapida trasformazione fisica a 44 gradi Celsius, passando da uno stato plastico rigido a uno stato gommoso. Il team di ricerca ha poi rivestito con questo polimero una serie di microriscaldatori controllabili in modo indipendente.
Durante il processo di trasferimento, il team ha premuto un timbro sulla matrice di elementi, attivando specifici riscaldatori che hanno fuso un'area target di 50 micrometri sul polimero in circa 60 millisecondi, consentendogli di aderire al chip selezionato. Il polimero si è poi raffreddato e indurito naturalmente in circa 40 millisecondi, bloccando fisicamente il chip in posizione. Quando l'elemento doveva essere spostato in una nuova posizione, i riscaldatori venivano riattivati per ammorbidire il polimero e rilasciare il chip. Questo meccanismo termostatato fornisce un rapporto di forza di adesione pick-and-release superiore a 190:1.
Attualmente, il team di ricerca sta studiando come scalare la matrice di microriscaldatori. Ciò rappresenta una sfida: i riscaldatori densamente impacchettati possono causare diafonia termica, ovvero dispersioni di calore verso i pixel adiacenti. Per ovviare a questo problema, i ricercatori intendono utilizzare strati di polimero più sottili e introdurre circuiti di pilotaggio a matrice attiva, simili all'architettura utilizzata nei televisori a schermo piatto commerciali, per gestire matrici di grandi dimensioni senza cablaggi eccessivamente complessi.
Attualmente, il team di ricerca sta studiando come scalare la matrice di microriscaldatori. Ciò rappresenta una sfida: i riscaldatori densamente impacchettati possono causare diafonia termica, ovvero dispersioni di calore verso i pixel adiacenti. Per ovviare a questo problema, i ricercatori intendono utilizzare strati di polimero più sottili e introdurre circuiti di pilotaggio a matrice attiva, simili all'architettura utilizzata nei televisori a schermo piatto commerciali, per gestire matrici di grandi dimensioni senza cablaggi eccessivamente complessi.
