[发明专利]一种Micro LED巨量转移方法及转移衬底

说明书

本发明公开了一种Micro LED巨量转移方法及转移衬底，包括：S1在硅基In_xGa_yAl_1‑x‑yN外延片通过刻蚀除去部分外延层，制备周期性Micro LED发光单元的阵列；S2蓝宝石衬底通过刻蚀去部分衬底，制备与Micro LED发光单元同周期性的微坑阵列，获得转移衬底；S3在转移衬底的微坑中填涂热塑性弱连接材料；S4采用化学浸蚀方式去除部分热塑性弱连接材料；S5将S1获得的Micro LED发光单元，一次性对应地转移到在S4获得的转移衬底，去除硅基衬底后实现Micro LED发光单元的弱连接；S6采用转印的方式将弱连接Micro LED发光单元按需要进行巨量转移到驱动电路。本发明在转移衬底上通过刻蚀，微坑填入热塑性层形成弱连接结构，实现温控选择性Micro LED巨量转移及转移衬底制备。本发明具有结构稳定、易于操作等特点。

技术领域

本发明涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种Micro LED巨量转移方法及转移衬底。

背景技术

Micro LED的像素单元在100微米(P0.1)以下，并被高密度地集成在一个芯片上。具有可靠性高、色域高、亮度高、透明度高、PPI高，封装要求低，更容易实现柔性及无缝拼接等特性，是未来能够应用于亮度要求更高的增强显示(AR)微型投影装置、策划用平视显示器(HUD)投影应用，以及可穿戴/可植入器件、虚拟现实(VR)、光通讯/光互联、空间成像等多个领域。

区别于传统的LED采用真空吸取的方式进行转移，Micro LED的尺寸基本小于50微米，实现巨量转移的有精准抓取(Fine Pick/Place)的技术：“静电力”、“凡德瓦力”和“磁力”抓取；选择性释放(Selective Release)、自组装(Self-Assembly)及转印(RollPrinting)技术。制作图案化的转移技术相对成本较低，操作简单，具有较好的应用前景。其中关键问题是如何设计制作适当粘结力的弱连接转移衬底，实现模具大面积快速选择性转移。

发明内容

针对现有技术中的不足与难题，本发明的目的在于提供一种Micro LED巨量转移方法及转移衬底，在转移衬底上通过刻蚀，微坑填入热塑性的高分子材料，在转移衬底形成弱连接，最终实现温控选择性Micro LED巨量转移及转移衬底制备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种Micro LED巨量转移方法，包括以下步骤：

S1根据需要显示的颜色，在硅基In_xGa_yAl_1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1)外延片通过刻蚀除去部分外延层，制备周期性Micro LED发光单元的阵列，单颗发光单元尺寸不超过100μm×100μm；

S2蓝宝石衬底通过刻蚀去部分衬底，制备与步骤S1中Micro LED发光单元同周期性的微坑阵列，获得转移衬底；

S3在步骤S2获得的转移衬底的微坑中填涂热塑性弱连接材料；

S4在步骤S3获得的填涂热塑性弱连接材料后的转移衬底，采用化学浸蚀方式去除部分热塑性弱连接材料；

S5将步骤S1获得的Micro LED发光单元，一次性对应地转移多于100颗的MicroLED发光单元到步骤S4获得的填涂热塑性弱连接材料的蓝宝石转移衬底，去除硅基衬底之后实现Micro LED发光单元的弱连接；

S6采用转印的方式将步骤S5获得的弱连接Micro LED发光单元按需要进行巨量转移到驱动电路。

进一步的，在步骤S1中外延层的去除方法为湿法或干法化学刻蚀。