[发明专利]一种激光投影接近式巨量转移装置、方法及设备

说明书

本发明属于MicroLED组装领域，公开了一种投影接近式巨量转移装置，装置可以在单激光和双激光下实现转移工作。该装置包括支撑层、动态释放层和粘性发泡层，其中，支撑层为基底层；动态释放层设置在支撑层上，在紫外或者红外激光的作用下，动态释放层被烧蚀产生烧蚀气体，进而使得动态释放层产生鼓泡；粘性发泡层设置在动态释放层上，发泡层与待转移MicroLED接触，在加热作用或者激光的作用下，粘性发泡层内部的发泡颗粒膨胀，降低发泡层的粘性，从而在印章和芯片界面，形成具有微结构的鼓泡，实现与待转移MicroLED的剥离。本发明解决了现有MicroLED巨量转移过程中转移速度和良品率低的问题。

技术领域

本发明属于微型发光二极管(MicroLED)组装领域，更具体地，涉及一种激光投影接近式MicroLED巨量转移方法和设备。

背景技术

显示技术正朝着柔性化、超大尺寸、超高分辨率方向发展。微型发光二极管(MicroLED)显示技术与传统显示技术(液晶技术、OLED技术)相比，具有分辨率更高、对比度更好、能耗更低、寿命更长、响应时间更快及能耗更低等优点，被视为下一代最有前途的显示技术。虽然MicroLED优势众多，但MicroLED的商业化面临的困难主要在于全色化，波长一致性和巨量转移，其中巨量转移对于大面积显示应用来说至关重要，需要将红、蓝、绿三色MicroLED依次选择性批量集成在显示基底上，并且需要确保转移良率不低于99.9999％，芯片转移误差不超过±0.5μm，转移效率大于50-100万/小时，因此需要有效且可靠的巨量转移技术和设备。

目前，针对这一难题，业界已经提出或尝试开发了一些巨量转移工艺和设备，主要可分为以下四种：(1)Rogers等在《Heterogeneously integrated optoelectronicdevices enabled by micro-transfer printing》提到的转印图章流派；(2)Apple公司为主导的静电吸附流派(美国专利CN12039712928B)；(3)KIMM研究所为主导的滚轮转写流派；(4)Uniqarta主导的的激光无接触转移(即：Laser-Enabled Advanced Placement(LEAP))等多种技术。转印图章主要依靠粘性印章方法和转移芯片之间的物理接触，通过调控印章和芯片的粘附界面强度粘性从而实现拾取和转印。X-Celeprint公司初步以转印图章技术为基础，开发了相应的巨量转移设备，其转移效率只有～2.6万/小时,转移良率～99％，同时无法进行选择性转移。静电吸附主要通过对芯片表面进行特殊处理使其在表面形成静电吸附层，从而实现芯片的转移。LuxVue公司使用临时基底载体，加上静电吸附方式，成功转移了1μm到30μm的MicroLED芯片。然而静电吸附需要在特定的带静电材料MicroLED上和印章上才能实现转移，具有一定的局限性。滚轮转写可通过机械变形同时转移和互联MicroLED，KIMM研究所以此技术为核心，设计和开发了卷到卷(RTR)巨量转移设备，其转移效率只有～20万片/小时，无法满足实际生产需求。激光无接触转移技术是以激光为驱动实现无接触选择性加工，并以图案化激光光斑的方式实现MicroLED阵列化和批量化的转移。以Uniqarta公司为主导的图案化激光前向转移流派技术方法，其基于激光-材料界面相互作用，具有对器件损伤小、高度可选择性、响应快速(转移效率～100M万/小时)、受影响区域局部化等独特优势，可以实现MicroLED阵列化和批量化的高效转移，有望应用于超大尺寸和高分辨率MicroLED显示制造的巨量转移过程。