【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及微型元件的转移工艺。本专利技术还涉及一种用于转移微型元件的系统。
技术介绍
1、用于诸如微发光二极管(micro light emitting diodes，micro-leds)的微型元件的转移工艺在本领域是已知的。微led可用于各种应用，并在例如显示器的功能中发挥重要作用。对于彩色显示器，每个像素由三个微led表示，其中每个三重微led通常包括一个红色微led、一个绿色微led、和一个蓝色微led，它们被独立操纵。4k标准的高清显示器通常包括大约2400万个微led，这些微led必须非常精确地放置在显示器表面，以确保每个微led都被正确地操纵。
2、微led通常是由无机材料制成的发光二极管，其尺寸为100×100μm或更小。微led通常在硅、蓝宝石玻璃、砷化镓或玻璃的晶圆上制造。具有明确的晶体结构并且表面通过明确的晶格平面切割的晶圆是形成微led的不同层外延生长所必需的模板。在一个晶圆上，通常只能生产一种颜色(例如红色、绿色、或蓝色)的微led。一般来说，微led的生产是非常耗时的过程，其中不同层通常是通过物理和/或化学气相沉积技术生长的。由于微led必须分批生产，而且合适的晶圆尺寸目前被限制在300毫米直径，所以每批可以生产的微led的数量是有限的，并且由于过程耗时，微led是相当昂贵的部件。因此，处理这些问题的高效程序是必不可少的。
3、为了使用微led实现多色显示或发射白光的区域，微led必须从生产它们的晶圆转移到显示基板上。因此，该晶圆充当供体晶圆的角色。转移必须以这样的方式进行
4、为了避免出现消费者无法接受的像素误差，每个显示器可能必须正确放置数百万个微led，由于要达到所需的精度需要耗费大量时间，而且微led本身也相当昂贵，所以放置微led是一个巨大的挑战。这种挑战随着要生产的显示器的尺寸增大而增加，因为加工时(at the moment of filing)的供体晶圆的尺寸被限制在12英寸(约30厘米)直径，这就需要必须将来自多个供体晶圆的微led正确地转移到尺寸可能为半米或更大尺寸的显示基板上。
5、例如，美国专利文件us9583450公开了一种用于将发光元件转移到封装基板上的非接触式方法。在这种方法中，支撑基板是蓝色胶带、光剥离胶带、热剥离胶带、或具有磁性特征的基板。这使得该方法变得复杂，因为发光元件只能在特定基板上传送。
6、美国专利文件us10020293公开了一种用于转移微led的方法，该方法将微led设置在激光透明基板上。通过用激光照射基板，使微led从基板上剥离。同样，需要一种特殊的基板来传送微led。
7、专利文件wo2017/107097公开了一种微led转移方法，其中使用多个接合层将微led转移到载体基板上。由于使用多个层来转移微led，因此该方法非常复杂。
8、在现有技术的工艺中，微型元件通常被转移到网状转移表面上，该表面可能有几十米或几百米长，但宽度非常有限。这就需要，例如，大型显示器必须由大量的窄带组装而成，这些窄带上已经正确地放置了微led。然而，组装显示器的片段数量越多，出现生产错误的可能性就越大。因此，转移工艺的精度是至关重要的。然而，现有技术中讨论的特别复杂的工艺由于其复杂性和耗时性而存在精度不足的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服或减少现有技术中至少部分的缺点。一个具体的目的是简化和加速微型元件的转移。
2、本专利技术提供了一种用于微型元件的转移工艺，包括：
3、-至少一个拾取步骤，其中，通过至少一个转移表面从至少一个供体表面拾取至少一个微型元件；和
4、-至少一个放置步骤，其中，将至少一个微型元件从至少一个转移表面放置在至少一个接收表面上；
5、其中，在放置步骤之前，执行至少两个拾取步骤，优选为多个拾取步骤，并且其中，在每个后续拾取步骤之前，改变至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向和/或相互位置。
6、根据本专利技术的转移工艺被特别配置为使得在每个后续拾取步骤中，至少一个转移表面与至少一个供体表面的不同部分接触。根据本专利技术的转移工艺的主要优点是在放置步骤之前执行至少两个且优选为多个拾取步骤。这将大大加快转移过程。由于至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向和/或相互取向的改变，有可能随后执行多个拾取步骤。根据本专利技术的转移工艺尤其能够以高效的方式从至少一个供体表面拾取多个微型元件。例如，该工艺使得相邻的微型元件能够在随后的步骤中被拾取，同时被放置在接收表面上。根据本专利技术的转移工艺的另一个优点是，由于能够改变至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向，因此该工艺具有很高的精度。本专利技术的再一个优点是，对于不同的转移工艺，转移表面可以重复使用多次。由于该工艺的效率高，转移表面几乎不易被磨损和撕裂。实验发现，转移表面的磨损程度很小，因此转移表面的使用寿命相对较长。因此，可以最大限度地减少转移表面的更换，这不仅有利于经济效益，还能节省时间，因为转移表面的安装和初始轮廓绘制是耗时的。在多次转移工艺连续重复使用转移表面的能力也提高了转移工艺的准确性和可重复性。
7、当提到接收表面时，也可以指目标表面。例如，转移表面可以形成(柔性)印模(stamp)的一部分。在本专利技术的上下文中，供体表面被定义为通常包含多个微型元件的表面，这些微型元件可以从该表面拾取或捐赠。一个供体表面可以由至少一个晶圆组成。例如，至少一个供体表面可以形成晶圆的一部分，例如包括多个微型元件(如微led)的晶圆。
8、本专利技术还涉及一种用于转移微型元件的工艺或方法，其包括以下步骤：
9、-提供至少一个供体表面，其包括多个微型元件；
10、-提供至少一个接收表面，其配置用于接收多个微型元件；和
11、-提供至少一个转移表面，其中
12、至少一个转移表面被配置用于从至少一个供体表面拾取至少一个微型元件，特别是多个微型元件，并且其中，至少一个转移表面被配置用于将至少一个微型元件，特别是多个微型元件，放置在至少一个接收表面上，
13、-通过至少一个转移表面从至少一个供体表面拾取至少一个微型元件，特别是多个微型元件；
14、-改变至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向和/或相互位置；
15、-通过至少一个转移表面从至少一个供体表面拾取至少一个微型元件，特别是多个微型元件；和
16、-将拾取的微型元件的至少一部分放置在至少一个接收表面上。
17、优选地，至少一个转移表面基本上是柔性的。使用至少基本柔性的转移表面可以积极促进对微型元件的转移的改善。例如，可以设想的是，至少一个转移表面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微型元件的转移工艺，包括：
2.根据权利要求1所述的转移工艺，其中，至少一个转移表面大体上是柔性的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个拾取步骤是通过至少一个转移表面相对于至少一个供体表面的旋转运动和/或滚动运动执行的，和/或其中，至少一个放置步骤是通过至少一个转移表面相对于至少一个接收表面的旋转运动和/或滚动运动执行的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个拾取步骤是压力启动的拾取步骤，和/或其中，至少一个放置步骤是压力启动的放置步骤。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个拾取步骤是热诱导的拾取步骤，和/或其中，至少一个放置步骤是热诱导的放置步骤。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个供体表面在限定x方向和y方向的平面上延伸，其中，在每个后续拾取步骤之前，至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向在x方向和/或y方向上改变。
7.根据权利要求6所述的转移工艺，其中，在每个后续拾取步骤之前，至少一个供体表面相对
8.根据权利要求6或7所述的转移工艺，其中，在每个后续拾取步骤之前，至少一个转移表面相对于供体表面在x方向和/或y方向上被改变。
9.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，在每个后续拾取步骤之前，至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向被改变至少一个预定距离，其中，所述预定距离是基于至少一个微型元件的至少一个特性确定的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个转移表面包括纹理区域。
11.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个转移表面包括至少一个功能元件。
12.根据权利要求10和11所述的转移工艺，其中，至少一个功能元件与纹理区域的至少一部分对齐。
13.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个拾取步骤包括从多个供体表面拾取多个微型元件。
14.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个拾取步骤包括拾取多个微型元件，其中，至少两个微型元件来自不同的供体表面。
15.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个微型元件包括微发光二极管。
16.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，由至少一个接收表面限定的面积大于由至少一个供体表面限定的面积。
17.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个接收表面是显示器或显示基板。
18.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，包括在放置步骤之前调整至少一个接收表面和至少一个转移表面的相互定向的步骤。
19.一种用于转移微型元件的系统，特别是通过根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺来转移微型元件的系统，所述系统包括：
20.根据权利要求19所述的系统，其中，至少一个载体包括至少一个可移动的固定结构，所述固定结构被配置用于承载和/或固定至少一个供体表面和/或至少一个接收表面，并且其中，至少一个固定结构相对于载体能够在至少两个方向上移动。
21.根据权利要求20所述的系统，其中，至少一个固定结构在限定x方向和y方向的平面上延伸，其中，至少一个固定结构被配置为在x方向和/或y方向上改变。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的系统，其中，至少一个载体和至少一个转移表面能通过旋转运动和/或滚动运动相对于彼此移动。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的系统，包括至少一个外壳，其中，至少一个载体和/或至少一个转移表面容纳在所述外壳内容纳。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种微型元件的转移工艺，包括：
2.根据权利要求1所述的转移工艺，其中，至少一个转移表面大体上是柔性的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个拾取步骤是通过至少一个转移表面相对于至少一个供体表面的旋转运动和/或滚动运动执行的，和/或其中，至少一个放置步骤是通过至少一个转移表面相对于至少一个接收表面的旋转运动和/或滚动运动执行的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个拾取步骤是压力启动的拾取步骤，和/或其中，至少一个放置步骤是压力启动的放置步骤。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个拾取步骤是热诱导的拾取步骤，和/或其中，至少一个放置步骤是热诱导的放置步骤。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个供体表面在限定x方向和y方向的平面上延伸，其中，在每个后续拾取步骤之前，至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向在x方向和/或y方向上改变。
7.根据权利要求6所述的转移工艺，其中，在每个后续拾取步骤之前，至少一个供体表面相对于转移表面在x方向和/或y方向上被改变。
8.根据权利要求6或7所述的转移工艺，其中，在每个后续拾取步骤之前，至少一个转移表面相对于供体表面在x方向和/或y方向上被改变。
9.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，在每个后续拾取步骤之前，至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向被改变至少一个预定距离，其中，所述预定距离是基于至少一个微型元件的至少一个特性确定的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个转移表面包括纹理区域。
11.根据前述权利要求中任一项所述的转移工艺，其中，至少一个转移表面包括至少一个功能元件。
12.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·特默伦，B·J·蒂图莱尔，R·A·W·尼伦，
申请(专利权)人：莫福托尼克斯控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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