[发明专利]统一微型发光二极管元器件取向的方法及应用其的巨量转移方法

说明书

本发明公开了一种统一微型发光二极管元器件的取向的方法，包括对多个微型发光二极管元器件中每一个的衬底表面进行亲水处理或疏水处理；将经过处理后的各个微型发光二极管元器件放置到水性溶液中，并对水性溶液施加震荡，使得漂浮在水性溶液表面的各个微型发光二极管元器件的衬底表面皆朝向上方或下方。本发明并公开了一种微型发光二极管巨量转移方法，其中应用了如上所述的统一微型发光二极管元器件的取向的方法。本发明实现了微型发光二极管元器件在水性溶液中的快速统一取向，并继而能够将如上统一取向后的各个微型发光二极管元器件快速、准确地经由转载模具定位到电路基板，实现了微型发光二极管的高效、高精度、高良品率且低成本的转载。

技术领域

本发明涉及固态发光显示领域，尤其是一种统一微型发光二极管元器件取向的方法及应用其的微型二极管的巨量转移方法。

背景技术

发光二极管是一种可以把电能转化为特定波长电磁波的半导体元器件，目前已经广泛应用于照明、显示等领域。而微型发光二极管是指尺寸在微米级的发光二极管，它是将传统的LED结构进行微小化和矩阵化，具有自发光、结构简单、体积小和节能等优点，在分辨率、使用寿命、对比度以及能耗等各种指标都强于现有的LCD和OLED技术。如何将数以万计的Micro LED芯片转移到驱动电路板上实现对每一个像素点定址控制和单独驱动成为了Micro LED在产业化过程中面临的一个核心技术难题。这是由于Micro LED的尺寸基本上都小于50 μm，所以传统的真空吸取转移方式不再适用，并且巨量转移要求非常高的转移良率（~99.9999%）和精确度（单颗芯片的精确度在正负0.5 μm以内），从而使得巨量转移技术成为了目前Micro LED 实现产业化的拦路虎。

发明内容

基于微型发光二极管元器件在巨量转移过程中存在的问题，本发明在第一个方面提出了一种统一微型发光二极管元器件的取向的方法，其特征在于，包括：

对多个微型发光二极管元器件中每一个的衬底表面进行亲水处理或疏水处理；

将经过所述亲水处理或疏水处理后的各个所述微型发光二极管元器件放置到溶液中，并对所述溶液加震荡，使得漂浮在所述水性溶液表面的各个所述微型发光二极管元器件的所述衬底表面皆朝向上方或下方；所述溶液是水性溶液或油性溶液。

本发明还提出了一种统一微型发光二极管元器件的取向的方法，其特征在于，包括：

对多个微型发光二极管元器件中每一个的电极侧表面进行亲水处理或疏水处理；

将经过所述亲水处理或疏水处理后的各个所述微型发光二极管元器件放置到溶液中，并对所述溶液施加震荡，使得漂浮在所述水性溶液表面的各个所述微型发光二极管元器件的所述电极侧表面皆朝向上方或下方；所述溶液是水性溶液或油性溶液。

较佳地，水性溶液是去离子水、酒精，油性溶液是四氯化碳。

本发明在第二个方面提出了一种微型发光二极管巨量转移方法，其中应用了如上所述的统一微型发光二极管元器件的取向的方法。

在一个较佳的实施例中，所述的微型发光二极管巨量转移方法，用于将多个微型发光二极管元器件转移到电路基板上，并在所述电路基板上形成微型发光二极管第二阵列，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作微型发光二极管第一阵列，其中的各个微型发光二极管元器件的电极侧表面带有第一P型接触和第一N型接触；

S2、在所述电极侧表面上设置保护膜；

S3、配置含有硅偶联剂或氟硅偶联剂的第一溶液，然后将所述微型发光二极管第一阵列放入所述第一溶液中，以对微型发光二极管元器件的衬底侧表面进行疏水处理；

S4、对完成步骤S3的微型发光二极管第一阵列，除去所述保护膜，然后进行切割，以获得各个微型发光二极管元器件；