「专利解密」京东方Micro-LED转移技术,推动未来显示技术发展原创

时间:2019-10-12 21:45来源:互联网点击:手机版

导读:

【嘉德点评】Micro-LED作为未来显示技术的一大发展趋势,必将深入家家户户,那么作为显示面板大户的京东方,在该技术上到底强在哪里?

集微网消息,5G技术的革新带动了手机面板产业的发展,其高传输速率与低延迟特性开创了手机在AR等其他领域的应用,因此对高刷新频率面板提出了需求,带动了Micro-LED(微型发光二极管)的发展。

相对于现有的OLED或LCD,Micro-LED显示器具有像素独立控制、自发光、亮度高、色域广、性能稳定及寿命长等优势,搭配巨量转移技术可以结合不同的显示背板,创造出透明、投影、弯曲、柔性等显示效果,未来很有可能在显示器产业领域创造新的市场,是非常具有潜力的下一代新型显示技术。然而当前Micro-LED显示器在制作过程中存在诸多难题,比如怎样将微小化、高密度、阵列化的LED晶粒转移到电路基板上,这很大程度制约了Micro-LED显示的大规模商业化应用。正是基于这种情况,作为国内知名显示器企业的京东方公司,提出了一种Micro-LED的转移方法。

早在19年6月10日,京东方公司便申请了一项名为“一种Micro-LED的转移方法”的发明专利(申请号:201910497258.X),申请人为京东方科技集团股份有限公司。

此专利介绍了一种Micro-LED的转移方法,可以实现LED晶粒的转移,同时降低或消除LED晶粒与目标基板之间的断差,可广泛应用于显示领域。


「专利解密」京东方Micro-LED转移技术,推动未来显示技术发展


图1 Micro-LED转移方法流程图

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图2 供体基板示意图

图1为此专利提出的Micro-LED的转移方法流程图。首先提供一个供体基板,包括承载基板与在上面阵列排布的LED晶粒,如图2所示,其中100表示承载基板,101表示Micro-LED晶粒,相对于尺寸为毫米级别的普通LED晶粒,Micro-LED的尺寸为微米级,因此处理工艺的难度也更高。在图1的S100步骤中,需要将LED晶粒排布在供体基板上。首先应在衬底基板上依次生长n型半导体层、发光层、p型半导体层,之后,对其进行刻蚀形成多个层叠的n型或p型半导体图案、发光图案以及正负电极,从而形成多个LED晶粒,并确保他们互不连接。


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图3 粘贴基板示意图

图1中的101步骤提供一个粘贴基板,包括底板以及覆盖在上面的热熔胶膜,如图3所示,200表示底板,201表示热熔胶图案,目的是当粘贴基板与供体基板正对时,应确保每一个LED晶粒能与热熔胶图案2011对应,以高效的进行晶粒转移。在进行图1中的S102步骤时,将粘贴基板20移动至供体基板10的上方,并向靠近供体基板10的方向移动粘贴基板20,利用粘贴基板20粘贴承载基板100上的LED晶粒101,以使LED晶粒101与承载基板100分离。图1中的S103步骤表示将粘贴有多个LED晶粒的粘贴基板移动到目标基板(如电路基板)上方,并使得LED晶粒与目标基板的相对应位置完全正对,以使得LED晶粒与电路基板上的驱动电极对进行电气连接。


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图4 Micro-LED晶粒转移过程示意图

图1中的S104过程表示Micro-LED晶粒转移过程,示意图如图4所示,其中30表示目标基板。将粘贴有多个LED晶粒的粘贴基板加热至第一温度(大于热熔胶膜的融化温度),以使热熔胶膜201熔化,LED晶粒与粘贴基板分离,由于晶粒位置与目标基板上预设位置正对,因此分离后的LED晶粒会转移到目标基板上。

根据图4可以看出LED晶粒与目标基板存在断差H,而断差对显示和发光效果均有很大影响,而本专利提出的方式可以使得融化的热熔胶膜流入LED晶粒的间隙中,从而减小LED晶粒与目标基板之间的断差。而现有技术普遍采用逐个吸取、压合LED晶粒的方式,将巨量LED晶粒诸葛转移到目标基板上,由于LED晶粒数量非常多,因此转移难度非常大,导致了过高的成本,此专利提出的转移方式可以同时对多个LED晶粒101进行转移,因而简化了巨量LED晶粒的转移难度,同时改善了断差对显示与发光效果的影响。

Micro-LED作为未来显示技术的一大发展趋势,必将深入家家户户,期待着更多难题不断被攻克,也期待着未来新的显示时代的到来。

(校对/holly)

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