[发明专利]复合微组装策略及装置

说明书

所揭示的技术大体上涉及利用复合微组装来组装功能装置的设计及方法。此方法涉及同质衬底(302)上功能装置元件的形成。此后，所述功能装置元件被组装在中间衬底上且经电互连以便形成个别微型系统(304)的阵列。所述微型系统从而被转移(一次一或多个)到目的地或装置衬底，其中所述微型系统经电互连以便形成宏观系统(308)。宏观系统的实例是显示器装置，其中每一微型系统可为含有红色、蓝色及绿色微型LED及硅驱动电路作为功能装置元件的个别像素。可通过将功能装置元件微转印到所述中间衬底上且经由精密光刻电连接其而形成像素阵列，接着，可将所述个别像素微转印到所述目的地衬底上。

相关申请案

本申请案主张2015年8月10日申请的标题为“复合微组装策略及装置(CompoundMicro-Assembly Strategies and Devices)”的第14/822,868号美国专利申请案及2014年9月25日申请的标题为“复合微组装策略及装置(Compound Micro-Assembly Strategiesand Devices)”的第62/055,472号美国临时专利申请案的优先权及权益，所述专利申请案中的每一者的内容以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

通常使用分布遍及平坦衬底表面的光发射器的阵列构造平板显示器。除等离子电视以外，发射型平板显示器通常依靠：(i)具有由液晶及彩色滤光器提供的像素光控制的背光(例如，液晶显示器)；(ii)有机彩色光发射器(例如，有机发光二极管显示器)；或(iii)具有彩色滤光器的有机白光发射器(例如，白色有机发光二极管显示器)。重要地，所有这三种平板显示器技术都是区域发射器，即，每一像素的整个区域填充有光发射器或光控制器。

通常使用需要使用各种化学材料的半导体工艺制造发光二极管(LED)。这些制造方法需要使用刚性衬底，例如蓝宝石衬底或硅衬底，其在高温制造工艺期间不熔化。在刚性衬底上制造LED之后，通常分割晶片以形成个别LED，所述个别LED可接着用于显示器中。

显示器中的早期LED应用包含具有数字LED显示器的手持式计算器。最近，LED已经集成为用于显示器的背光。将LED集成于较大显示器(例如显示器面板)中涉及到显示器面板中的每一个别LED的复杂接线。LED在显示器(例如RGB LED显示器)中的使用继续提出众多挑战，其包含增大的复杂性、受限的显示格式、增大的制造成本及减小的制造良率。

因此，存在对为系统提供低成本制造、改进的良率及改进的可靠性的制造显示器以及其它装置(例如光伏打阵列及雷达阵列)的系统及方法的需求。

发明内容

所揭示的技术大体上涉及利用复合微组装来组装装置的设计及方法。复合微组装是其中微组装(例如，在第7,622,367及8,506,867号美国专利中描述的微转印过程，所述案中的每一者特此以全文引用的方式并入)首先用于将功能元件组装到中间衬底上以形成功能(例如，可测试)微型系统的过程。接着，新产生的微型系统被微组装到目的地或装置衬底上以形成操作宏观系统(例如，最终装置)。微型系统的阵列可大规模并行产生且接着被微组装到所述目的地衬底上。

举例来说，对于采用复合微组装的显示器装置的制造来说，每一微型系统可形成个别像素。多个像素经形成且接着被微组装到所述目的地衬底上。举例来说，装置元件(例如，红色、绿色及蓝色微型LED及硅驱动电路)可大规模并行形成在对应同质衬底上，接着微组装(例如，经由微转印)到中间衬底上作为个别微型系统的矩阵，其中每一微型系统是含有LED(例如，红色、绿色及蓝色微型LED)及硅驱动电路的像素。可密集地充填所述中间衬底上的微型系统的所述矩阵，借此允许针对较小区域内的所有微型系统进行必要的精密光刻，从而导致较低组装成本及改进的产品。此外，所述中间衬底上的微型系统的所述矩阵是功能性的，从而允许在组装到宏观系统(例如，最终显示器)上之前测试、识别不良(faulty)像素及/或修复不良像素，从而进一步改进所述产品。已知良好微型系统(例如，像素)接着从所述中间衬底转移到目的地衬底(例如，经由微转印)以形成一或多个宏观系统(例如，最终装置)。