全色 Micro LED技术综述学习笔记——微缩生长、芯片转移、彩色化技术

文章来自：Growth, transfer printing and colour conversion techniques towards full-colour micro-LED display

这篇综述重点分析总结了MIcro LED在生长、转移和色彩转换三方面的技术进展，此处摘出重要信息点作为学习。

一、概述

不同应用领域对应的Micro LED的芯片、面板尺寸及PPI等参数

二、转移技术

1.各转移流派的技术对比

包括使用的关键材料、作用力、每小时传输单元数目、可转移的芯片尺寸

2.各流派技术概述

（1）PDMS印章转移技术

·范德华力——动力学控制粘附力实现转移

印章粘合强度与速率有关，通过控制速率来改变范德华力在拾取/放置的作用力大小实现转移，本质是印章与芯片、芯片与接收基板界面竞争问题。

关键：寻找临界速度

·非接触式（激光驱动分层技术）——PDMS与微芯片的热机械响应差异

激光照射PDMS，由于PDMS对激光透明，激光照射在硅上引起温度上升，由于PDMS与硅之间的热膨胀差异，从而实现分离。

关键：控制激光功率，寻找临界温度

　· 卷对卷（曲面）转移——控制辊与基板间的力

通过优化基板和辊之间的夹持力，可以精确地转移微型LED

关键：辊的压力均匀问题、辊与平台运动同步问题

（2）激光选择性释放

激光分离源衬底，将芯片转移到透明过渡衬底；随后沉积图案化电极，然后将过渡衬底去除。

关键：可实现大量选择性的转移，但需要精确控制激光功率和分辨率

（3）静电拾取

利用静电吸引力或排斥力拾取释放

可转移大量LED，但转移数量取决于转移头尺寸及芯片间距

关键：调节输入电压控制拾取力，避免芯片破裂；需要接收基板一定的平整度

（4）电磁力拾取

可编程磁力模块调节电磁力实现转移

拾取时，施加的电磁力大于芯片与源基板的连接力和粘合力，实现拾取；然后放置在接收基板上进行加热，最后释放

关键：芯片中掺入的磁性材料的均质性会影响吸附力的准确性和一致性；电器设计的可编程磁力模块很复杂

（5）流体转移技术

两个挑战：如何实现捕获芯片的最大速度化、如何实现高速阵列的最小分布速度

·流体自组装技术

通过液体扰动将MIcro LED倒入接收基板的“井”中，由于井中覆盖有焊料，倒置的LED的附着力小于液体扰动力，将会从井中卷出并移动向下一个井，从而实现自组装

关键：芯片的捕获速度

·流体分散技术

与自组装不同的地方在于通过磁力或者其他控制力使得芯片与接收基板对齐，而后再组装

对流体转移整体而言，关键：流体的选择性和修复技术；此外封装工艺需等流体蒸发后才能进行

3.转移技术评述

（1）全彩化LED转移的主要障碍是成本高，包括转移和维修成本等

（2）良率是工艺技术的重要指标

（3）拾取放置中，速率和准确性是关键因素

（4）商业化的关键在于高产量大批量生产

（5）目前最常用的是印章转移和激光释放