一种巨量转移micro-LED芯片的工作系统及其工作方法

摘要

本发明涉及液晶显示技术领域，公开了一种巨量转移micro‑LED芯片的工作系统及其工作方法，通过将需待转移的micro‑LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上，使用紫外激光发射器发射紫外光照射在micro‑LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与原衬底分离。之后再通过激光将临时转移的衬底材料分解，从而将mi cro‑LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上，既满足了时效性，又保证了极高的准确率。

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，具体的是一种巨量转移micro-LED芯片的工作系统及其工作方法。

背景技术

在micro-LED芯片制备完成后，需要将其转移到电流驱动的背板上。MicroLED芯片尺寸在50m以下，一次micro-LED芯片转移的像素数量会达到数百万到千万量级，采用传统的转移技术将耗时过长。对于分辨率为1920*1080的全高清显示屏，为了控制坏点在5个以下，良率需要达到99.9999％。目前的转移技术难以满足如此高的良率要求，因此需要一种既满足时效性，又要保证极高的准确率的巨量转移技术。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种巨量转移micro-LED芯片的工作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一、将需待转移的micro-LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上；步骤二、使用含300uJ的YAG激光发射器发射350nm紫外光照射在micro-LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，照射时间30nS，光斑大小为nAAmicro；步骤三、同时释放靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与50％联苯型+50％联苯型衬底分离，从而将micro-LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种巨量转移micro-LED芯片的工作方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、将需待转移的micro-LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上；

步骤二、使用含300uJ的YAG激光发射器发射350nm紫外光照射在micro-LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，照射时间30nS，光斑大小为nAAmicro；

步骤三、同时释放靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与50％联苯型+50％联苯型衬底分离，从而将micro-LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上。

进一步的，一种巨量转移micro-LED芯片的工作系统，所述工作系统包括：LED基板加工系统，激光系统和unbonding系统。

进一步的，所述LED基板加工系统包含蓝宝石基板，临时衬底材料。

进一步的，所述临时衬底材料为聚酰亚胺。

进一步的，所述聚酰亚胺材料为均苯型，联苯型，聚醚型中的一种或者几种，具有热塑性和激光加工可剥离性。

本发明的有益效果：

本发明通过将需待转移的micro-LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上，使用紫外激光发射器发射紫外光照射在micro-LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与原衬底分离。之后再通过激光将临时转移的衬底材料分解，从而将micro-LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上，既满足了时效性，又保证了极高的准确率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体系统模块示意图；

图2为本发明LED转移到衬底临时材料示意图；

图3为本发明LED转移加工示意图；

图4为本发明激光分离图&蓝宝石能带图；

图5为本发明计算出的各种方案下的micro-LED芯片表面凹陷和裂纹数量表格。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图5所示，

实施例

一种巨量转移micro-LED芯片的工作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一、将需待转移的micro-LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上；

步骤二、使用含300uJ的YAG激光发射器发射350nm紫外光照射在micro-LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，照射时间30nS，光斑大小为nAAmicro；

步骤三、同时释放靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与50％联苯型+50％联苯型衬底分离，从而将micro-LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上。

对比例1

步骤一、将需待转移的micro-LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上；

步骤二、使用含200uJ的YAG激光发射器发射350nm紫外光照射在micro-LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，照射时间20nS，光斑大小为nAAmicro；

步骤三、同时释放靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与50％均苯型衬底分离。从而将micro-LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上。

对比例2

步骤一、将需待转移的micro-LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上；

步骤二、使用含200uJ的YAG激光发射器发射350nm紫外光照射在micro-LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，照射时间20nS，光斑大小为nAAmicro；

步骤三、同时释放靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与50％均苯型+50％聚醚型衬底分离。从而将micro-LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上。

对比例3

步骤一、将需待转移的micro-LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上；

步骤二、使用含200uJ的YAG激光发射器发射350nm紫外光照射在micro-LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，照射时间20nS，光斑大小为nAAmicro；

步骤三、同时释放靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与50％均苯型+50％联苯型衬底分离。从而将micro-LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上。

对比例4

步骤一、将需待转移的micro-LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上；

步骤二、使用含200uJ的YAG激光发射器发射350nm紫外光照射在micro-LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，照射时间20nS，光斑大小为nAAmicro；

步骤三、同时释放靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与50％联苯型+50％联苯型衬底分离。从而将micro-LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上。

对比例5

步骤一、将需待转移的micro-LED芯片临时粘合在待转移的衬底材料上；

步骤二、使用含300uJ的YAG激光发射器发射350nm紫外光照射在micro-LED芯片GaN基蓝宝石衬底材料上，照射时间30nS，光斑大小为2nAAmicro；

步骤三、同时释放靠近界面处的GaN吸收热量并受热开始分解，使得粘接在衬底上的芯片与50％联苯型+50％联苯型衬底分离。从而将micro-LED芯片从临时转移衬底上剥离放置到目标基板上。

使用上述所述的所有转移方法法后，计算micro-LED芯片表面出现的凹陷和裂纹数量(单位以100个micro LED所占区域面积计算)，计算结果如下表所示：

从表中可知，实施例下的条件最优，可具量产性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。