Notícias internacionais relatam que uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (Guangzhou) desenvolveu recentemente um novo processo de transferência de micro LEDs. Esse processo se baseia em uma cabeça de transferência dinamicamente programável que utiliza aquecimento localizado para controlar a viscosidade do polímero.
Os pesquisadores afirmaram que essa nova ferramenta pode processar seletivamente dispositivos com diversas geometrias, resolvendo um problema crucial na construção de microssistemas complexos. A equipe de pesquisa demonstrou que o sistema de transferência pode classificar e transferir seletivamente micro LEDs de 45 × 25 micrômetros em funcionamento normal, organizando-os em layouts personalizados sem comprometer seu desempenho.
Durante a pesquisa, os pesquisadores transferiram com sucesso chips semicondutores, filmes de cobre com 90 nanômetros de espessura e microesferas de poliestireno com 50 micrômetros de diâmetro. A precisão de posicionamento desses componentes foi extremamente alta, com um desvio posicional inferior a 0,7 micrômetros e um erro rotacional inferior a 0,04 radianos.
Para construir esse sistema de transferência, a equipe de pesquisa formulou um polímero especial que sofre uma rápida transformação física a 44 graus Celsius, passando de um estado plástico rígido para um estado de borracha. A equipe de pesquisa revestiu esse polímero em uma matriz de microaquecedores controláveis independentemente.
Durante o processo de transferência, a equipe pressionou um molde sobre a matriz de elementos, ativando aquecedores específicos que derreteram uma área alvo de 50 micrômetros no polímero em aproximadamente 60 milissegundos, permitindo que ele aderisse ao chip selecionado. O polímero então esfriou e endureceu naturalmente em cerca de 40 milissegundos, fixando fisicamente o chip no lugar. Quando o elemento precisava ser movido para um novo local, os aquecedores eram acionados novamente para amolecer o polímero e liberar o chip. Esse mecanismo controlado por temperatura proporciona uma taxa de adesão de coleta e liberação superior a 190:1.
Atualmente, a equipe de pesquisa está investigando como ampliar a escala da matriz de microaquecedores. Isso representa um desafio: aquecedores densamente agrupados podem causar interferência térmica, onde o calor vaza para pixels adjacentes. Para solucionar esse problema, os pesquisadores planejam usar camadas de polímero mais finas e introduzir circuitos de acionamento de matriz ativa, semelhantes à arquitetura usada em TVs de tela plana comerciais, para gerenciar matrizes em larga escala sem fiação excessivamente complexa.
Atualmente, a equipe de pesquisa está investigando como ampliar a escala da matriz de microaquecedores. Isso representa um desafio: aquecedores densamente agrupados podem causar interferência térmica, onde o calor vaza para pixels adjacentes. Para solucionar esse problema, os pesquisadores planejam usar camadas de polímero mais finas e introduzir circuitos de acionamento de matriz ativa, semelhantes à arquitetura usada em TVs de tela plana comerciais, para gerenciar matrizes em larga escala sem fiação excessivamente complexa.
