[发明专利]集转移、检测和修补于一体的Micro LED的巨量转移装置及方法

说明书

本发明涉及一种集转移、检测和修补于一体的Micro LED的巨量转移装置及方法。所述装置，包括半球形真空腔、位于半球形真空腔开口下方且与半球形真空腔紧密连接的光滑金属平板；当转移装置与Micro LED芯片紧密接触后，通过对真空腔抽真空，在芯片上下表面形成气压差，从而将芯片吸附在金属平板上，实现巨量转移。同时通过检测金属平板上孔洞的气体流速，对转移失败的芯片单元检测并标记，以便于补偿转移失败的芯片单元。本发明制备方法新颖，制作成本低，制备工艺简单，精确可控，并且能够很灵活地适应需要转移的Micro LED的不同阵列分布，能够检测和补偿转移失败的坏点。因此，是一种操作灵活、可行性高的巨量转移方案。

技术领域

本发明属于巨量转移技术领域，具体涉及一种集转移、检测和修补于一体的MicroLED的巨量转移装置及方法。

背景技术

随着电子科技产业的发展和技术的进步，人们对于电子产品的性能要求不断地提高。视觉作为人类接收信息的主要方式，在技术优化人类生活的问题中一直是最受关心的方面，这意味着显示技术在电子科技产业的进步中处于关键地位。Micro LED显示器作为新一代显示器，在显示领域前所未有地体现出各方面无与伦比的优越性能，以及广阔的应用场景，现已成为众多研究所和显示企业争相研究的热点。而目前阻碍着Micro LED显示器投入市场的关键障碍正是不够高效的芯片转移技术带来的极高成本与极低生产效率。截至目前为止，巨量转移技术阵营分为利用静电力、磁力、范德瓦尔斯力的印章转移技术阵营，利用激光剥离技术的选择性释放阵营，自组装技术阵营和滚轴转印技术阵营。这些技术都对于材料有着苛刻的要求，同时不能灵活地对于不同分布的Micro LED阵列完成转移。并且目前的转移技术较难以同时实现检测转移情况并修补转移失败的芯片单元。

相比于利用较弱的范德瓦尔斯力转移技术、需要在Micro LED芯片中混入铁钴镍材料的磁力转移技术和需要制作高精度电极的静电力转移技术，Micro LED的制备亟需一种成本较低、方法简单、不干扰芯片性能、可选择性高、能够稳定可靠地抓取芯片、能够检测转移质量并修补转移失败的芯片单元的转移技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集转移、检测和修补于一体的Micro LED的巨量转移装置及方法，解决现有技术成本高、灵活性低、转移可靠性不足、缺乏检测与修补环节的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种集转移、检测和修补于一体的MicroLED的巨量转移装置，包括半球形真空腔、位于半球形真空腔开口下方且与半球形真空腔紧密连接的光滑金属平板，该金属平板上具有矩阵分布的孔洞；金属平板的下表面与空气接触，在转移过程中将与Micro LED芯片接触，并拾取相应孔洞位置的Micro LED芯片；金属平板的上表面设有坏点检测装置与封口装置；Micro LED生长在镂空结构的源衬底上并经过切割形成独立的、可拾取的Micro LED芯片。

在本发明一实施例中，所述金属平板与半球形真空腔采用不易发生形变的金属材料，金属平板的轮廓不限于与半球形真空腔底部开口相匹配的圆形轮廓，且金属平板的轮廓尺寸大于半球形真空腔底部开口尺寸，金属平板与半球形真空腔之间密封连接。

在本发明一实施例中，所述孔洞的矩阵分布与待转移的Micro LED芯片阵列分布相同，孔洞贯穿金属平板；孔洞的圆心对准Micro LED芯片的中心位置，孔洞的开孔直径小于待转移的Micro LED芯片长或宽或对角线尺寸；孔洞开孔形状包括圆柱形。

在本发明一实施例中，在所述镂空结构中，待转移的Micro LED芯片与其底座之间的连接是作用力较弱的断裂键；所述断裂键能够稳定支撑Micro LED芯片而保证Micro LED芯片不会从源衬底脱落，并且在芯片上下表面气压差形成的压力作用下容易断裂；在所述镂空结构中，Micro LED芯片与底面镂空部分均沉浸在气体或液体环境中，在之后的转移过程中，气体或液体环境将与半球形真空腔内气体产生压强差，从而形成对Micro LED芯片的抓取作用力。