TUhjnbcbe - 2024/10/21 16:49:00
制作好的微小的LED需要转移到做好驱动电路的基底上。想想看，无论是TV还是手机屏，其像素的数量都是相当巨大的，而像素的尺寸又是那么小，并且显示产品对于像素错误的容忍度也是很低的，没有人愿意去购买一块有“亮点”或“暗点”的显示屏，所以将这些小像素完美地转移到做好驱动电路的衬底上并实现电路连接是多么困难复杂的技术。实际上，“巨量转移”确实是目前MicroLED商业化上面的一大瓶颈技术。其转移的效率，成功率都决定着商业化的成功与否。巨量转移技术（MassTransfer）目前看来，“巨量转移”都还是一个“量产前”技术，为了实现“巨量转移”的目标，市面上一些相当不一样的技术。现在总结如下：如上图所示，目前根据已有的资料调查显示，巨量转移技术按照原理的不一样，主要分为四个流派：精准抓取，自组装，选择性释放和转印技术。但是即使是属于同一个技术流派，实现的方式也是很有差别，因此很难给出一个精准的划分。如下列出在巨量转移上开展开发的一些厂商：Luxvue,Cooledge,VueReal,X-Celeprint,ITRI,KIMM,Innovasonic,PlayNitride,ROHINNI,Uniqarta,Optivate,Nthdegree,e-Lux,SelfArray3.1PickPlace技术3.1.1采用范德华力如下为X-Celeprint的ElastomerStamp技术，这属于pickplace阵营的范德华力派。其采用高精度控制的打印头，进行弹性印模，利用范德华力让LED黏附在转移头上，然后放置到目标衬底片上去。目前采用的弹性体（Elastomer）一般是PDMS。X-Celeprint也称其技术为Micro-Transfer_Printing（mu;TP)技术。要实现这个过程，对于source基板的处理相当关键，要让制备好的LED器件能顺利地被弹性体材料（Elastomer）吸附并脱离源基底，先需要通过处理LED器件下面呈现“镂空”的状态，器件只通过锚点（Anchor）和断裂链（Techer）固定在基底上面。当喷涂弹性体后，弹性体会与器件通过范德华力结合，然后将弹性体和基底分离，器件的断裂链发生断裂，所有的器件则按照原来的阵列排布，被转移到弹性体上面。制作好“镂空”，“锚点”和“断裂点”的基底见下图所示。Rogers,J.A.,etal.().Unusualstrategiesforusingindiumgalliumnitridegrownonsilicon()forsolid-statelighting,PNASX-Celeprint在其发表在“IEEE67thElectronicComponentsandTechnologyConference”上面的论文，展示了一些源基板制作的一些概念。如下图所示，通过对器件底部的一些处理，然后通过刻蚀的方法，可以制作成时候这种转移方式的器件结构。但是详细的工艺，仍然还有待确认。如下为X-Celeprint公司展示的实例。3.1.2采用磁力利用磁力的原理，是在LED器件中混入铁钴镍等材料，使其带上磁性。在抓取的时候，利用电磁力控制，达到转移的目的。目前ITRI，PlayNitride在这方面做了大量的工作。3.1.3采用静电力Luxvue是苹果公司在年收购的创业公司。其采用的是静电力的peak-place技术。其具体的实现细节我没有查到，只有如下的两个专利或许能透漏出其细节的一鳞半爪。希望后面能得到更多的细节。采用静电力的方式，一般采用具有双极结构的转移头，在转移过程中分布施加正负电压，当从衬底上抓取LED时，对一硅电极通正电，LED就会吸附到转移头上，当需要把LED放到既定位置时，对另外一个硅电极通负电，转移即可完成。3.2自组装技术美国一家新创公司SelfArray展示了其开发的自组装方式。首先，其将LED外表包覆一层热解石墨薄膜，放置在磁性平台，在磁场引导下LED将快速排列到定位。采用这种方式，应该是先会处理磁性平台，让磁性平台能有设计好的阵列分布，而分割好的LED器件，在磁场的作用下能快速实现定位，然后还是会通过像PDMS一类的中间介质，转移到目标基底上去。根据推测，这种技术方式的好处有如下：避免对源基板的器件进行复杂的结构设计去适应巨量转移工艺。因为LED会批量切割，因此可以在转移前进行筛选，先去除不合格的LED。采用磁性自组装，预计时间会更加快速。源基板不需要过多考虑目标基板的实际阵列排布，预期可以有更大的设计空间。Selfarray的官方有视频，大家可以自己去看一下：