[发明专利]一种MicroLED的巨量转移和色彩变换的方法

说明书

本发明涉及一种MicroLED的巨量转移和色彩变换的方法，主要包括：（1）在蓝宝石衬底上制作阵列化图形的基于GaN的绿光、蓝光倒装芯片，再退火处理；（2）用激光分解GaN缓冲层，从而将蓝宝石剥离掉；（3）将阵列化图形的绿光、蓝光倒装芯片分别一次性平移到驱动基板的上，用ICP刻蚀掉薄膜，分开相互连接的芯片；（4）通过SMT倒装回流焊接芯片到驱动基板上；（5）涂布量子点到目标芯片的上端表面通过蓝光或绿光激发出红光。本发明将绿光和蓝光微型芯片一次性批量转移到驱动基板上，芯片转移量大、简单、方便、快捷，降低了转移的次数和时间，同时最少使用量子点获得RGB色彩转换，极大地提高了显示质量，降低了Micro‑LED的生产成本，推动了产业化进程。

技术领域

本发明涉及半导体及显示电子技术领域，尤其是一种微型发光二极管（Micro-LED）巨量转移和色彩变换。

背景技术

新一代显示技术微型发光二极管（Micro-LED）与现有的OLED技术相比不仅具有发光效率高、亮度高、功耗更低的特点，而且不易受水蒸汽、氧气或高温的影响，因而其在稳定性、使用寿命、工作温度等方面具有明显的优势。与TFT-LCD的图像反应速度毫秒、OLED的微秒相比，Micro-LED的图像反应速度只有纳秒，其次，作为穿戴式电子设备的显示屏占比80%的耗电量；Micro-LED的低耗电量和快速响应速度等特点最适合于VR/AR设备、车载显示和智能手机等，对于提升用户使用体验有着明显的优势。因此，从目前来看，Micro-LED市场最先可能集中在超小尺寸显示上，例如：车载显示器、智能手机、智能手表和VR/AR等。可见，Micro-LED是发展下一代显示技术和设备的核心器件，已经成为当前国际上半导体光电器件研发和产业化的重点。当前，Micro-LED核心技术在显示领域的应用正面临重大突破。但其产业化仍然有许多问题亟待解决如：微缩化与阵列化，芯片巨量转移和色彩变换，检测和修复等，其中巨量转移和色彩变换是最先需要突破的关键技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MicroLED的巨量转移和色彩变换的方法，以解决现有技术存在的问题。

一种MicroLED的巨量转移和色彩变换的方法，主要包括以下步骤：

步骤1、在含磊晶层的蓝宝石衬底LED晶圆上通过光刻蚀或ICP刻蚀分别制作阵列化图形的基于GaN的绿光倒装芯片、蓝光倒装芯片；对制作的绿光倒装芯片、蓝光倒装芯片分别在真空炉中做退火处理，对芯片的性能进行修复；

步骤2、用激光分解绿光倒装芯片和蓝光倒装芯片上的GaN缓冲层，从而将蓝宝石剥离掉；衬底处理能够得到薄膜支撑的图案形芯片，实现一次性批量平行转移；

步骤3、将薄膜支撑的图案形绿光倒装芯片和蓝光倒装芯片分别一次性平移到驱动基板的上，绿光倒装芯片和蓝光倒装芯片按规律穿插排列；用ICP刻蚀掉薄膜，分开相互连接的芯片；

步骤4、通过表面组装技术（SMT）倒装回流焊接芯片到驱动基板上；

步骤5、涂布量子点到目标芯片的上端表面通过蓝光或绿光激发出红光。

芯片结构为倒装结构，有利于芯片的散热和提高亮度。

本发明蓝光和绿光的图案化结构可以互换，即可以通过绿光或蓝光激发量子点产生红光，实现红光、绿光和蓝光三基色光。

进一步的，所述绿光倒装芯片为一阵列绿光倒装芯片，所述蓝光倒装芯片为二阵列蓝光倒装芯片；所述目标芯片为二阵列蓝光倒装芯片中的一阵列。

进一步的，所述绿光倒装芯片为二阵列绿光倒装芯片，所述蓝光倒装芯片为一阵列蓝光倒装芯片；所述目标芯片为二阵列绿光倒装芯片中的一阵列。

进一步的，所述绿光倒装芯片和蓝光倒装芯片的尺寸为4-10微米，有利于提高像素密度。