详解硅光子技术制造细薄膜的LED阵列

IC驱动器芯片的显微镜影像，它被安置于具有600dpi习惯的LED印头印刷电路板。LED数组芯片以及IC驱动器芯片为电子式连接具有高密度的金属链接线，连结的线数量约为3000。

　　图2所显示的为新的LED数组的制造过程，它是为附生细薄膜LED数组，以及CMOS IC驱动器被整合于EFB中。

　　（a）对LED的附生细薄膜层被长成于GaAs基座上。一个具有抛弃层被远用来蚀刻GaAs基座；以及附生细薄膜层被长成于附生细薄膜LED层，以及GaAs基座之间。附生细薄膜LED层包含有AlGa，当层中有双异质结构 （LED的波长约为750nm）。

　　（b）附生细薄膜LED层为台地蚀刻于不同的绝缘区域，以及曝露抛弃层于台地蚀刻。此绝缘图样为附生细薄膜LED层是被释放自其它基座（GaAs基座）是透过对抛弃层的化学蚀刻。提供的材质被成形20μmx20μm的绝缘范围，此LED数组的区域强度为42.3μm以支持附生细薄膜LED层于600dpi数组强度。金属细薄膜线被适当的释放，以及连结处理成形于附生细薄膜LED的边缘范围没有缺点；

　　（c）附生细薄膜LED层的连结对有好的步骤含盖率之金属细薄膜线以及链接区域于IC驱动器于附生细薄膜边缘区域被观查到。附生细薄膜LED层透过分子内力被紧密的链接到IC驱动器表面于室温下操作不用任何黏着。于链接区域，此一IC驱动器表面于附生细薄膜 连结 过程之前是没什作用的。

　　（d）支援材料被由附生细薄膜LED层走移。

　　（e）附生细薄膜LED层被由LED数组台地蚀刻成各别的LED。

　　（f）金属细薄膜线被透过照相平版印刷成形并连接到附生细薄膜LED以及IC驱动器。

　 图3所显示为附生细薄膜LED链接于IC驱动器范围的扫描电子显微镜 （SEM） 影像。其光射范围（附生细薄膜）为2μm。附生细薄膜LED被链接适当的IC驱动器；无爆裂以及闲置被观查到甚至有十分细附生细薄膜范围约薄为150nm。图4为显示600dpi附生细薄膜LED数组被整合于具有IC驱动器的SEM影像。附生细薄膜LED数组被适当的链接于IC驱动器于CMOS IC晶圆范围内。光射范围为20μmx20μm。LED数组的强度为42.3μm（600dpi数组强度）。金属细薄膜线被适当成形而于附生细薄膜LED的边缘范围内不具缺点。

　　图5所显示的为附生细薄膜LED链接于IC驱动器的SEM影像剖面图。相当好的连结被建构且无闲置出现于连结的界面，清楚的证明原子的后端范围是在链接接口没有被观查到。不同的PLED以及Vf分配是小的；PLED的变化约为±5%且Vf的变化约±2%，也有传统型态LED数组芯片（LED数组于GaAs基座）等效于PLED以及Vf。不同的PLED以及Vf 分配表示不同的链接接口特性，If 闲置∕或爆裂出现于附生细薄膜LED数组，不同的PLED以及Vf 分配。

　　图7所显示的结果为600dpi LED印头之生命周期测试。LED印头中包含有4992个LED。测试被进行于较高的正常操作条件下LED电流以及工作周期。图7的横坐标以及纵坐标分别表示LED的数目（#1~#4992），以及射极光功率改变（PLED（t）-PLED（0））/PLED（0），其中的PLED（0）为启始射极光功率，而PLED（t）为于t时间的射极光功率。图7显示没有大的射极光功率下降出现于LED 印头在 t=1000h时。于操作时间为1000h时的LED前向电流等于0.9mA，更高于5百万纸张的印出；机械也有长的生命周期以提供新的LED印头于LED 打印机上使用。

　　图8显示新的LED印头（新的LED数组芯片被安置于印刷电路板上）的显微镜影像，当所有的LED均被开启时。与传统的LED印头（图1）相比较，链接于LED数组的连接线以及IC驱动器被完全的限制，且连结线所连接的印刷电路板以及IC驱动器的输入端。数量连结线的数量减少到1/5且被安置于LED印头的芯片数量减少到1/2。降低链接线以及安装芯片数量的结果，为可增加印头产品的效益约为两倍。也就是印头产品的质量可以很容易的增加超过两倍，而不需改变印头产品的机构（线链接器以及晶粒链接器）。

　　增加的LED密度会降低附生细薄膜LED的尺寸。附生细薄膜LED尺寸降低的结果会减少附生细薄膜LED于链接区域的链接强度。这也是制造较高密度LED数组的主要论点之一，连结强大的附生细薄膜LED数组经由EFB被大的机械整合于附生细薄膜LED数组以及IC驱动器。连结测试于较小的附生细薄膜LED于IC驱动器被显示链接于强度较小的附生细薄膜LED。于图9显示的是被链接于IC驱动器的1200dpi附生细薄膜LED数组，它整合有于图2所说明的制造过程之1200dpi附生细薄膜LED数组及IC驱动器被完成。于1200dpi附生细薄膜LED数组的制造过程中，无附生细薄膜LED脱离自IC驱动器的链接区域。光射面积的大小为10μmx10μm，且LED 数组的强度是21.2μm（1200 dpi数组强度）。

　高密度2D附生细薄膜LED数组