CN116487489B - 一种Micro-LED芯片的巨量转移方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Micro‑LED芯片的巨量转移方法,涉及半导体芯片制作技术领域,该巨量转移方法:通过将不同颜色的晶圆分别键合至透明的过渡基板之上,去除晶圆衬底,激光光斑透过与不同颜色晶圆对应的掩模版,并透过过渡基板,对涂覆于晶圆中显示单元上的过渡键合层进行照射,实现对过渡键合层的烧灼,则能够将单色晶圆上的若干显示单元同时转移至目标基板上,这些单色的显示单元在目标基板上预留有其它颜色显示单元的芯片位;通过依次将蓝光显示单元、绿光显示单元与红光显示单元批量转移至目标基板上,能够实现RGB三原色芯片在目标基板上有规律性的间隔重复排列,从而解决本发明所记载的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉与半导体制备技术领域,具体涉与一种Micro-LED芯片的巨量转移方法。
背景技术
Micro-LED微显示技术,具有自发光特性,每一点像素都能单独驱动发光,优点包括高亮度、低功耗、体积小、超高分辨率与色彩饱与度等。相较于同为自发光显示的OLED技术,Micro-LED不仅效率较高、寿命较长,材料不易受到环境影响而相对稳定,也能避免产生残影现象。在Micro-LED技术中,实现晶圆上芯片的巨量转移技术是关键技术,目前通常采用激光巨量转移方法。
其中,蓝光晶圆包括蓝光衬底与设于蓝光衬底之上的蓝光显示单元,绿光晶圆包括绿光衬底与设于绿光衬底之上的绿光显示单元,红光晶圆包括红光衬底与设于红光衬底之上的红光显示单元,蓝光显示单元、绿光显示单元与红光显示单元均包括N型半导体层、量子阱层、P型半导体层与芯片层。
目前常用的激光巨量方法,有2种:第一种是利用准分子激光,将一颗颗芯片照射下,每次照射,只转移一颗芯片,通过激光快速移动照射,而实现巨量转移,缺点在于芯片一颗颗打下,效率低;为了提升效率,通常采用第二种方法,其利用固态激光器,激光斑照射某一区块芯片,将这一整块芯片照射下来,然而,缺点在于一整块单色芯片掉落时,芯片与芯片之间无有效间距,无法预留其它颜色芯片的芯片位,从而不能实现RGB三原色芯片有规律性的间隔重复排列。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种Micro-LED芯片的巨量转移方法,以解决现有技术中激光巨量转移过程中,整块单色芯片掉落,芯片与芯片之间无有效间距,无法预留其它颜色芯片的芯片位,不能实现RGB三原色芯片有规律性的间隔重复排列的问题。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案来实现:
一种Micro-LED芯片的巨量转移方法,其特征在于,所述巨量转移方法包括:
提供蓝光晶圆、绿光晶圆与红光晶圆,所述蓝光晶圆包括蓝光衬底及若干个设于所述蓝光衬底上的蓝光显示单元,所述绿光晶圆包括绿光衬底及若干个设于所述绿光衬底上的绿光显示单元,所述红光晶圆包括红光衬底及若干个设于所述红光衬底上的红光显示单元;
控制每一蓝光显示单元通过第一过渡键合层键合至透明的第一过渡基板之上,控制每一绿光显示单元通过第二过渡键合层键合至透明的第二过渡基板之上,控制每一红光显示单元通过第三过渡键合层键合至透明的第三过渡基板之上,并分别剥离所述蓝光衬底、绿光衬底及红光衬底;
提供激光发生器与透光区域不同的第一掩模版、第二掩模版与第三掩模版,控制所述激光发生器照射出激光光斑并移动,
使所述激光光斑透过所述第一掩模版与所述第一过渡基板对所述第一过渡键合层进行照射,以使所述第一过渡基板上若干所述蓝光显示单元对应跌落于目标基板上若干像素单元的第一位置,
使所述激光光斑透过所述第二掩模版与所述第二过渡基板对所述第二过渡键合层进行照射,以使所述第二过渡基板上若干绿光显示单元对应跌落于若干所述像素单元的第二位置,
使所述激光光斑透过所述第三掩模版与所述第三过渡基板对所述第三过渡键合层进行照射,以使所述第三过渡基板上若干所述红光显示单元对应跌落于若干所述像素单元的第三位置,得到RGB三原色Micro-LED芯片晶圆。
根据上述技术方案的一方面,所述RGB三原色Micro-LED芯片晶圆中具有若干个方形的像素单元,单个所述像素单元中,所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元依次排布。
根据上述技术方案的一方面,所述蓝光晶圆中,横向相邻两个所述蓝光显示单元之间具有第一横向隔离槽,竖向相邻两个所述蓝光显示单元之间具有第一竖向隔离槽。
根据上述技术方案的一方面,所述绿光晶圆中,横向相邻两个所述绿光显示单元之间具有第二横向隔离槽,竖向相邻两个所述绿光显示单元之间具有第二竖向隔离槽。
根据上述技术方案的一方面,所述红光晶圆中,横向相邻两个所述红光显示单元之间具有第三横向隔离槽,竖向相邻两个所述红光显示单元之间具有第三竖向隔离槽。
根据上述技术方案的一方面,当所述像素单元中所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元的尺寸均相等时,显示单元的排版关系满足:
所述像素单元的长、宽均为b;
所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元的长均为y,宽均为x;
任意相邻两个显示单元的横向间距为z;
任意相邻两个所述像素单元的同色显示单元之间的纵向间距为a;
以上参数单位为µm,满足以下关系公式:3x+3z=b,a+y=b;
且以上参数满足以下条件:b为x与y的整数倍。
根据上述技术方案的一方面,当所述像素单元中所述蓝光显示单元与所述绿光显示单元的尺寸相等、所述红光显示单元存在尺寸差异时,显示单元的排版关系满足:
所述像素单元的长、宽均为b;
所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元的长均为y,宽均为x,所述红光显示单元的长为m,宽为n;
任意相邻两个显示单元的横向间距为z;
任意相邻两个所述像素单元中蓝光显示单元与绿光显示单元的纵向间距为a,任意相邻两个所述像素单元中红光显示单元的纵向间距为c;
以上参数单位为µm,满足以下关系公式:2x+n+3z=b,a+y=b,c+m=b;
且以上参数满足以下条件:b为x、n、y与m的整数倍。
根据上述技术方案的一方面,当所述像素单元中所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元的尺寸各不相等时,显示单元的排版关系满足:
所述像素单元的长、宽均为b;
所述蓝光显示单元的长为y,宽为x,所述绿光显示单元的长为q,宽为p,所述红光显示单元的长为m,宽为n;
任意相邻两个显示单元的横向间距为z;
任意相邻两个所述像素单元中蓝光显示单元的纵向间距为a,任意相邻两个所述像素单元中绿光显示单元的纵向间距为d,任意相邻两个所述像素单元中红光显示单元的纵向间距为c;
以上参数单位为µm,满足以下关系公式:x+p+n+3z=b,a+y=b,c+m=b,d+q=b;
以上参数满足以下条件:b为x、n、p、y、m与q的整数倍。
根据上述技术方案的一方面,所述蓝光衬底与所述绿光衬底均为蓝宝石衬底,并均采用激光剥离技术进行剥离。
根据上述技术方案的一方面,所述红光衬底为GaAs衬底,并采用研磨与化学腐蚀方式进行剥离。
与现有技术相比,采用本实施例当中所示的Micro-LED芯片的巨量转移方法,有益效果在于:
通过将不同颜色的晶圆分别键合至透明的过渡基板之上,去除晶圆衬底,激光光斑透过与不同颜色晶圆对应的掩模版,并透过过渡基板,对涂覆于晶圆中显示单元上的过渡键合层进行照射,实现对过渡键合层的烧灼,则能够将单色晶圆上的若干显示单元同时转移至目标基板上,这些单色的显示单元在目标基板上预留有其它颜色显示单元的芯片位;通过依次将蓝光显示单元、绿光显示单元与红光显示单元批量转移至目标基板上,能够实现RGB三原色芯片在目标基板上有规律性的间隔重复排列,从而解决本发明所记载的技术问题。
附图说明
本发明的上述与/或附加的方面与优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显与容易理解,其中:
图1为本发明一实施例当中所示Micro-LED芯片的巨量转移方法中巨量转移系统的结构示意图;
图2为本发明一实施例当中所示Micro-LED芯片的巨量转移方法中巨量转移系统的使用状态示意图;
图3为本发明一实施例当中所示第一掩模版的结构示意图;
图4为本发明一实施例当中所示第二掩模版的结构示意图;
图5为本发明一实施例当中所示第三掩模版的结构示意图;
图6为本发明第一实施例中RGB三原色芯片单元中像素单元参数标识图;
图7为本发明第二实施例中RGB三原色芯片单元中像素单元参数标识图;
图8为本发明第三实施例中RGB三原色芯片单元中像素单元参数标识图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征与优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”与类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术与科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“与/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的与所有的组合。
请参阅图1-图2,本发明提供了一种Micro-LED芯片的巨量转移方法,该方法用于对三种颜色晶圆上的显示单元50分别进行转移,包括蓝光晶圆、绿光晶圆与红光晶圆,从而在目标基板40上形成若干分别具有蓝光显示单元、绿光显示单元与红光显示单元的像素单元,每一像素单元均具包括蓝光显示单元、绿光显示单元与红光显示单元,从而通过某一显示单元50的单独发光或几个显示单元50的组合发光,得到多种颜色的光,即RGB芯片。
本发明当中所示的Micro-LED芯片的巨量转移方法,包括步骤S11-S15:
步骤S11,提供蓝光晶圆、绿光晶圆与红光晶圆,所述蓝光晶圆包括蓝光衬底及若干个设于所述蓝光衬底上的蓝光显示单元,所述绿光晶圆包括绿光衬底及若干个设于所述绿光衬底上的绿光显示单元,所述红光晶圆包括红光衬底及若干个设于所述红光衬底上的红光显示单元。
需要说明的是,蓝光晶圆、绿光晶圆与红光晶圆为三种发光颜色不同的晶圆,其上分别具有若干芯片单元,而芯片单元包括芯片显示单元50及其对应的衬底。
具体而言,蓝光晶圆上具有若干蓝光芯片单元,若干蓝光芯片单元在蓝光晶圆上按照预设规则排列,每一蓝光芯片单元均包括蓝光显示单元及其蓝光衬底。蓝光显示单元包括N型半导体层、量子阱层、P型半导体层与芯片层。而绿光晶圆、红光晶圆的结构与蓝光晶圆的结构一致,此处不再对绿光晶圆与红光晶圆的结构进行详细说明,彼此之间的区别点在于部分功能层的组分不同,从而能够在通电时发出不同颜色的光。
其中,所述蓝光晶圆中,横向相邻两个所述蓝光显示单元之间具有第一横向隔离槽,竖向相邻两个所述蓝光显示单元之间具有第一竖向隔离槽,所述绿光晶圆中,横向相邻两个所述绿光显示单元之间具有第二横向隔离槽,竖向相邻两个所述绿光显示单元之间具有第二竖向隔离槽,所述红光晶圆中,横向相邻两个所述红光显示单元之间具有第三横向隔离槽,竖向相邻两个所述红光显示单元之间具有第三竖向隔离槽。
本发明当中仍以蓝光晶圆为例进行说明,该蓝光晶圆上若干蓝光芯片单元,每一蓝光芯片单元上均具有蓝光显示单元,而相邻两个蓝光芯片单元的蓝光显示单元之间具有隔离槽,相邻两个蓝光显示单元之间的隔离槽直接暴露出蓝光衬底,从而使得每个蓝光显示单元都是单独的。
步骤S12,控制每一蓝光显示单元通过第一过渡键合层键合至透明的第一过渡基板之上,控制每一绿光显示单元通过第二过渡键合层键合至透明的第二过渡基板之上,控制每一红光显示单元通过第三过渡键合层键合至透明的第三过渡基板之上,并分别剥离所述蓝光衬底、绿光衬底及红光衬底。
在本发明当中,依次将蓝光晶圆上每一蓝光显示单元通过第一键合层键合连接至透明的第一过渡基板之上,具体是在蓝光显示单元的芯片层与第一过渡基板之间涂覆第一键合层,从而通过芯片层与第一过渡基板的连接实现蓝光晶圆与第一过渡基板的连接。在本发明当中,绿光晶圆与第二过渡基板通过第二过渡键合层连接,红光晶圆与第三过渡基板通过第二过渡键合层连接,蓝光晶圆、红光晶圆的键合方式与蓝光晶圆一致,此处不再赘述。
需要说明的是,第一过渡基板、第二过渡基板与第三过渡基板均为透明性的,其目的在于保证激光照射出的激光光斑能够分别穿过以照射第一过渡键合层、第二过渡键合层与第三过渡键合层,从而使激光光斑f作用于第一过渡键合层、第二过渡键合层与第三过渡键合层。
在本发明当中,第一过渡键合层、第二过渡键合层与第三过渡键合层均由蓝宝石材料(Al2O3)或SiO2材料制成,优选为SiO2材料。当然,在其它一些发明当中,第一过渡键合层、第二过渡键合层与第三过渡键合层还可以采用其它材料制成。
在进行巨量转移之前,还包括:
对键合至所述第一过渡基板上所述蓝光晶圆的蓝光衬底进行剥离,对键合至所述第二过渡基板上所述绿光晶圆的绿光衬底进行剥离,对所述第三过渡基板上所述红光晶圆的所述红光衬底进行剥离。
首先需要说明的是,本发明当中蓝光晶圆的蓝光衬底、绿光晶圆的绿光衬底与红光晶圆的红光衬底并非采用同一材料制成,具体是,蓝光衬底与绿光衬底均采用蓝宝石材料制成,而红光衬底采用GaAs材料制成。
在本发明当中,由于蓝光衬底、绿光衬底与红光衬底的材料不一,因此,去除衬底的方式也存在一定的区别之处。
具体而言,蓝光晶圆的蓝光衬底与红光衬底均采用激光剥离技术进行去除,而红光晶圆的红光衬底采用研磨与化学腐蚀的方式进行去除。
步骤S13,提供激光发生器与透光区域不同的第一掩模版、第二掩模版与第三掩模版,控制所述激光发生器照射出激光光斑并移动。
需要说明的是,激光发生器10包括激光镜头,激光光斑f自激光镜头中照射出,产生该激光光斑f的激光光源例如为UV光源。
在本发明当中,在采用激光发生器10对第一键合层、第二键合层与第三键合层进行照射时,需要分别采用第一掩模版、第二掩模版与第三掩模版对激光光斑f进行引导或阻挡,从而使得激光光斑f能够分别通过第一掩模版、第二掩模版与第三掩模版去作用于蓝光晶圆的蓝光显示单元、绿光晶圆的绿光显示单元与红光晶圆的红光显示单元。
其中,第一掩模版、第二掩模版与第三掩模版上透光区21的位置互不相同,在激光光斑f照射掩模版20时,其能够穿过掩模版20的激光光斑f的位置也不同,以作用于过渡基板30之上的显示单元50。
在本实施例当中,控制所述激光发生器10照射出激光光斑f并移动时,使所述激光光斑f透过所述第一掩模版与所述第一过渡基板对所述第一过渡键合层进行照射,以使所述第一过渡基板上若干所述蓝光显示单元对应跌落于目标基板40上若干像素单元的第一位置,即每一像素单元中最左侧的位置。
再次移动,使所述激光光斑f透过所述第二掩模版与所述第二过渡基板对所述第二过渡键合层进行照射,以使所述第二过渡基板上若干绿光显示单元对应跌落于若干所述像素单元的第二位置,即每一像素单元中中间的位置,以及
再次移动,使所述激光光斑f透过所述第三掩模版与所述第三过渡基板对所述第三过渡键合层进行照射,以使所述第三过渡基板上若干所述红光显示单元对应跌落于若干所述像素单元的第三位置,即每一像素单元中最右侧的位置,得到RGB三原色Micro-LED芯片晶圆。
其中,RGB三原色Micro-LED芯片晶圆中具有若干个方形的像素单元,单个所述像素单元中,所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元依次排布。
在本发明当中,如图3所示,第一掩模版上设有非透光区22,即能够阻挡激光光斑f透过的区域,以及若干个透光区21,相邻两个透光区21之间预留两个显示单元50的宽度,则激光光斑f照射至第一掩模版时,其激光光斑f只能穿过第一掩模版上第一排1号、4号、7号、10号等位置,第二排1号、4号、7号、10号等位置,……,第N排1号、4号、7号、10号等位置,对应位置的第一过渡键合层在激光作用下被烧灼,对应位置的蓝光显示单元将跌落;而第一排2号、5号、8号、11号等位置,第二排2号、5号、8号、11号等位置,……,第N排2号、5号、8号、11号等位置,以及,第一排3号、6号、9号、12号等位置,第二排3号、6号、9号、12号等位置,……,第N排3号、6号、9号、12号等位置,激光光斑f无法穿过,不会对第一过渡基板上对应位置的第一过渡层进行照射,对应位置的蓝光显示单元不会跌落。
如图4所示,在第二掩模版中,第一排2号、5号、8号、11号等位置,第二排2号、5号、8号、11号等位置,……,第N排2号、5号、8号、11号等位置为透光区21,对应位置的第二过渡键合层在激光作用下被烧蚀,对应位置的绿光显示单元将跌落,而第一排1号、4号、7号、10号等位置,第二排1号、4号、7号、10号等位置,……,第N排1号、4号、7号、10号等位置,第一排3号、6号、9号、12号等位置,第二排3号、6号、9号、12号等位置,……,第N排3号、6号、9号、12号等对应位置的绿光显示单元不会跌落。
如图5所示,在第三掩模版中,第一排3号、6号、9号、12号等位置,第二排3号、6号、9号、12号等位置,……,第N排3号、6号、9号、12号等位置为透光区21,对应位置的第三过渡键合层在激光作用下被烧蚀,对应位置的红光显示单元将跌落,而第一排1号、4号、7号、10号等位置,第二排1号、4号、7号、10号等位置,……,第N排1号、4号、7号、10号等位置,第一排2号、5号、8号、11号等位置,第二排2号、5号、8号、11号等位置,……,第N排2号、5号、8号、11号等对应位置的红光显示单元不会跌落。
具体而言,本发明当中所示巨量转移方法,包括蓝光晶圆、绿光晶圆与红光晶圆,分别键合至第一过渡基板、第二过渡基板与第三过渡基板之上并去除对应衬底,在激光照射时,首先通过第一掩模版照射第一过渡基板上的蓝光显示单元,以使若干蓝光显示单元对应跌落于目标基板40上像素单元的第一位置,再次通过第二掩模版照射第二过渡基板上的绿光显示单元,以使若干绿光显示单元对应跌落于目标基板40上像素单元的第二位置,最后通过第三掩模版照射第三过渡基板上的红光显示单元,以使若干红光显示单元对应跌落于目标基板40上像素单元的第三位置,从而得到RGB三原色Micro-LED芯片晶圆,每一个像素单元呈方形设置,单个所述像素单元中,蓝光显示单元、绿光显示单元与红光显示单元依次排布。
换言之,首次将若干蓝光显示单元转移,再次将若干绿光显示单元转移,最后将若干红光显示单元转移,目标晶圆上每一像素单元均包括三个芯片位,若干蓝光显示单元被转移至目标晶圆上时,对应转移至蓝光芯片位,预留有绿光显示单元与红光显示单元的芯片位,而若干绿光显示单元被转移至目标晶圆上时,处于预留的绿光芯片位中,而若干红光单元被转移至目标晶圆上时,处于预留的红光芯片位中。
需要说明的是,本发明的主旨在于将三块不同发光颜色晶圆上的显示单元50转移至若干数量的同一类型的目标基板40之上,而需要使用多少数量的目标基板40来转移三块不同发光颜色晶圆上的所有显示单元50,这取决于晶圆的大小、显示单元50的大小与数量,以及目标基板40的大小。
与现有技术相比,采用本发明当中所示的Micro-LED芯片的巨量转移方法,有益效果在于:
通过将不同颜色的晶圆分别键合至透明的过渡基板30之上,去除晶圆衬底,激光光斑f透过与不同颜色晶圆对应的掩模版20,并透过过渡基板30,对涂覆于晶圆中显示单元50上的过渡键合层60进行照射,实现对过渡键合层60的烧灼,则能够将单色晶圆上的若干显示单元50同时转移至目标基板40上,这些单色的显示单元50在目标基板40上预留有其它颜色显示单元50的芯片位;通过依次将蓝光显示单元、绿光显示单元与红光显示单元批量转移至目标基板40上,能够实现RGB三原色芯片在目标基板40上有规律性的间隔重复排列,从而解决本发明所记载的技术问题。
实施例一
请参阅图6,本发明的第一实施例提供了一种Micro-LED芯片的巨量转移方法,在本实施例当中,当所述像素单元中所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元的尺寸均相等时,显示单元50的排版关系满足:
所述像素单元41的长、宽均为b;
所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元的长均为y,宽均为x;
任意相邻两个显示单元50的横向间距为z;
任意相邻两个所述像素单元的同色显示单元50之间的纵向间距为a;
以上参数单位为µm,满足以下关系公式:3x+3z=b,a+y=b;
且以上参数满足以下条件:b为x与y的整数倍。
也就是说,在本实施例当中,需要根据上述像素单元内不同颜色显示单元之间的排版关系,来确定应用于照射蓝光晶圆上蓝光显示单元的第一掩模版、应用于照射绿光晶圆上绿光显示单元的第二掩模版以及应用于照射红光晶圆上红光显示单元的第三掩模版中多个透光区的位置与大小。
实施例二
请参阅图7,本发明的第二实施例提供了一种Micro-LED芯片的巨量转移方法,在本实施例当中,当所述像素单元中所述蓝光显示单元与所述绿光显示单元的尺寸相等、所述红光显示单元存在尺寸差异时,显示单元50的排版关系满足:
所述像素单元41的长、宽均为b;
所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元的长均为y,宽均为x,所述红光显示单元的长为m,宽为n;
任意相邻两个显示单元50的横向间距为z;
任意相邻两个所述像素单元中蓝光显示单元与绿光显示单元的纵向间距为a,任意相邻两个所述像素单元中红光显示单元的纵向间距为c;
以上参数单位为µm,满足以下关系公式:2x+n+3z=b,a+y=b,c+m=b;
且以上参数满足以下条件:b为x、n、y与m的整数倍。
也就是说,在本实施例当中,需要根据上述像素单元内不同颜色显示单元之间的排版关系,来确定应用于照射蓝光晶圆上蓝光显示单元的第一掩模版、应用于照射绿光晶圆上绿光显示单元的第二掩模版以及应用于照射红光晶圆上红光显示单元的第三掩模版中透光区的位置与大小。
实施例三
请参阅图8,本发明的第三实施例提供了一种Micro-LED芯片的巨量转移方法,在本实施例当中,当所述像素单元中所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元的尺寸各不相等时,显示单元50的排版关系满足:
所述像素单元41的长、宽均为b;
所述蓝光显示单元的长为y,宽为x,所述绿光显示单元的长为q,宽为p,所述红光显示单元的长为m,宽为n;
任意相邻两个显示单元50的横向间距为z;
任意相邻两个所述像素单元中蓝光显示单元的纵向间距为a,任意相邻两个所述像素单元中绿光显示单元的纵向间距为d,任意相邻两个所述像素单元中红光显示单元的纵向间距为c;
以上参数单位为µm,满足以下关系公式:x+p+n+3z=b,a+y=b,c+m=b,d+q=b;
以上参数满足以下条件:b为x、n、p、y、m与q的整数倍。
也就是说,在本实施例当中,需要根据上述像素单元内不同颜色显示单元之间的排版关系,来确定应用于照射蓝光晶圆上蓝光显示单元的第一掩模版、应用于照射绿光晶圆上绿光显示单元的第二掩模版以及应用于照射红光晶圆上红光显示单元的第三掩模版中透光区的位置与大小。
请结合实施例一至实施例三以及图3-图5,示出了本发明中所示Micro-LED芯片的巨量转移方法所适用的三种不同芯片组合方式的激光巨量转移逻辑,包括第一实施例当中像素单元内三个显示单元大小一致情况所对应的转移逻辑、第二实施例当中像素单元内蓝光显示单元与绿光显示单元同样大小,而红光显示单元偏大情况对应的转移逻辑、第三实施例当中像素单元内每一显示单元大小均不相等情况对应的转移逻辑,则可以根据本发明的实施例一至实施例三对掩模版进行设计,从而最终通过激光照射实现三个发光颜色巨量转移得到Micro-LED芯片的目的。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体与详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形与改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种Micro-LED芯片的巨量转移方法,其特征在于,所述巨量转移方法包括:
提供蓝光晶圆、绿光晶圆与红光晶圆,所述蓝光晶圆包括蓝光衬底及若干个设于所述蓝光衬底上的蓝光显示单元,所述绿光晶圆包括绿光衬底及若干个设于所述绿光衬底上的绿光显示单元,所述红光晶圆包括红光衬底及若干个设于所述红光衬底上的红光显示单元;
控制每一蓝光显示单元通过第一过渡键合层键合至透明的第一过渡基板之上,控制每一绿光显示单元通过第二过渡键合层键合至透明的第二过渡基板之上,控制每一红光显示单元通过第三过渡键合层键合至透明的第三过渡基板之上,并分别剥离所述蓝光衬底、绿光衬底及红光衬底;
提供激光发生器与透光区域不同的第一掩模版、第二掩模版与第三掩模版,控制所述激光发生器照射出激光光斑并移动,
使所述激光光斑透过所述第一掩模版与所述第一过渡基板对所述第一过渡键合层进行照射,以使所述第一过渡基板上若干所述蓝光显示单元对应跌落于目标基板上若干像素单元的第一位置,
使所述激光光斑透过所述第二掩模版与所述第二过渡基板对所述第二过渡键合层进行照射,以使所述第二过渡基板上若干绿光显示单元对应跌落于若干所述像素单元的第二位置,
使所述激光光斑透过所述第三掩模版与所述第三过渡基板对所述第三过渡键合层进行照射,以使所述第三过渡基板上若干所述红光显示单元对应跌落于若干所述像素单元的第三位置,得到RGB三原色Micro-LED芯片晶圆;所述RGB三原色Micro-LED芯片晶圆中具有若干个方形的像素单元,单个所述像素单元中,所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元依次排布;
其中,第一掩模版、第二掩模版与第三掩模版上透光区的位置互不相同,在激光光斑照射掩模版时,其能够穿过掩模版的激光光斑的位置也不同,以作用于过渡基板之上的显示单元;
在采用激光发生器对第一键合层、第二键合层与第三键合层进行照射时,分别采用第一掩模版、第二掩模版与第三掩模版对激光光斑进行引导或阻挡,从而使得激光光斑能够分别通过第一掩模版、第二掩模版与第三掩模版去作用于蓝光晶圆的蓝光显示单元、绿光晶圆的绿光显示单元与红光晶圆的红光显示单元;
其中,当所述像素单元中所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元的尺寸均相等时,显示单元的排版关系满足:
所述像素单元的长、宽均为b;
所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元的长均为y,宽均为x;
任意相邻两个显示单元的横向间距为z;
任意相邻两个所述像素单元的同色显示单元之间的纵向间距为a;
以上参数单位为µm,满足以下关系公式:3x+3z=b,a+y=b;
且以上参数满足以下条件:b为x与y的整数倍;
或者,当所述像素单元中所述蓝光显示单元与所述绿光显示单元的尺寸相等、所述红光显示单元存在尺寸差异时,显示单元的排版关系满足:
所述像素单元的长、宽均为b;
所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元的长均为y,宽均为x,所述红光显示单元的长为m,宽为n;
任意相邻两个显示单元的横向间距为z;
任意相邻两个所述像素单元中蓝光显示单元与绿光显示单元的纵向间距为a,任意相邻两个所述像素单元中红光显示单元的纵向间距为c;
以上参数单位为µm,满足以下关系公式:2x+n+3z=b,a+y=b,c+m=b;
且以上参数满足以下条件:b为x、n、y与m的整数倍;
或者,当所述像素单元中所述蓝光显示单元、所述绿光显示单元与所述红光显示单元的尺寸各不相等时,显示单元的排版关系满足:
所述像素单元的长、宽均为b;
所述蓝光显示单元的长为y,宽为x,所述绿光显示单元的长为q,宽为p,所述红光显示单元的长为m,宽为n;
任意相邻两个显示单元的横向间距为z;
任意相邻两个所述像素单元中蓝光显示单元的纵向间距为a,任意相邻两个所述像素单元中绿光显示单元的纵向间距为d,任意相邻两个所述像素单元中红光显示单元的纵向间距为c;
以上参数单位为µm,满足以下关系公式:x+p+n+3z=b,a+y=b,c+m=b,d+q=b;
以上参数满足以下条件:b为x、n、p、y、m与q的整数倍。
2.根据权利要求1所述的Micro-LED芯片的巨量转移方法,其特征在于,所述蓝光晶圆中,横向相邻两个所述蓝光显示单元之间具有第一横向隔离槽,竖向相邻两个所述蓝光显示单元之间具有第一竖向隔离槽。
3.根据权利要求1所述的Micro-LED芯片的巨量转移方法,其特征在于,所述绿光晶圆中,横向相邻两个所述绿光显示单元之间具有第二横向隔离槽,竖向相邻两个所述绿光显示单元之间具有第二竖向隔离槽。
4.根据权利要求1所述的Micro-LED芯片的巨量转移方法,其特征在于,所述红光晶圆中,横向相邻两个所述红光显示单元之间具有第三横向隔离槽,竖向相邻两个所述红光显示单元之间具有第三竖向隔离槽。
5.根据权利要求1所述的Micro-LED芯片的巨量转移方法,其特征在于,所述蓝光衬底与所述绿光衬底均为蓝宝石衬底,并均采用激光剥离技术进行剥离。
6.根据权利要求1所述的Micro-LED芯片的巨量转移方法,其特征在于,所述红光衬底为GaAs衬底,并采用研磨与化学腐蚀方式进行剥离。
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