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华为公布Micro LED巨量转移技术专利,在AR/VR上应用潜力大
近日,天眼查显示,华为技术有限公司日前新增多条专利信息,其中一条名称为“芯片的转移方法、晶圆以及用于抓取芯片的转移头”,公开号为CN114765118A。


专利摘要显示,本申请提供了一种Micro‑LED芯片的转移方法、晶圆以及用于抓取芯片的转移头,该Micro‑LED芯片上具有疏水层,该方法包括:将多个具有疏水层的Micro‑LED芯片放置于水溶液中;通过转移头抓取水溶液中的多个Micro‑LED芯片,转移头包括多个凹槽,凹槽用于容纳Micro‑LED芯片,凹槽的底部设置有亲水层,以使抓取的Micro‑LED芯片的疏水层远离凹槽的底部;将抓取的多个Micro‑LED芯片固定至目标基板上,Micro‑LED芯片的疏水层贴合目标基板。通过上述流体自组装的方法可以实现高效率的巨量Micro‑LED芯片的转移。

图片 Micro LED制备流程

从专利摘要描述可见,华为所申请的Micro LED芯片转移方法类似于eLux研究和开发的转移工艺和技术。

据悉,eLux流体组装巨量转移方法可解决Micro LED外延片波长不均匀的问题,避免显示屏出现马赛克现象,能够有效提升Micro LED外延片的利用率,降低制造成本。因此,对于解决巨量转移的瓶颈问题,流体组装方式被认为是一种可行且有效的解决方案。

据悉,自组装技术通常指基本结构单元(分子,纳米材料,微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术,该构想诞生于上世纪末,具有多组分同时并行组装、避免了人为误差的干扰、适用组装的材料种类多、组份尺寸范围广,已应用于光电材料、生物材料、医药材料等多种领域。自组装的产物的缺陷程度是最低的,因为自组装的过程是自发的,也就是说在组装的过程中各个组份之间就是按照最佳的结构和组合方式组装的。另外,自组装技术所需的仪器设备比较廉价,自组装过程比较迅速,因为自组装过程本身就是各组份自发组装成产物的。

目前自组装技术主要分为分子自组装(Molecular Self组件) 和定向自组装(Directed self组件) 。分子自组装 定向自组装如图8所示,是采用流体,电磁场 定向自组装是在传统技术不能完全满足需要而分子自组装技术又不成熟的情况下应运而生的,其方法主要有基于表面张力作用利用导向引导的定向自组装,利用毛细作用力驱动的定向自组装及基于尺寸匹配,表面张力作用,次序自组装于一体的混合三维定向自组装等。

自组装技术作为一种并行制造技术,已经提出了流体力。

目前业界最为代表性的两大自组装技术分别是磁力自组装和流体自组装技术。磁力自组装是Self Array公司开发的利用磁体、振动和悬浮力将LED自组装成阵列的技术,首先将LED外表包覆一层热解石墨薄膜,放置在磁性平台,在磁场引导下LED将快速排列到定位。采用这种方式,需要先处理磁性平台,让磁性平台能有设计好的阵列分布,而分割好的LED器件,在磁场的作用下能快速实现定位,然后还是会通过像PDMS一类的中间介质,转移到目标基底上去。流体自组装技术是eLux公司利用流体的作用,让LED落入做好的特殊结构中,达到自组装的效果。2017年eLux公司申请了此项技术专利。

任何依赖于自组装的新的系统,要么能忍受它的缺陷,要么就得修复缺陷 自组装技术的缺陷问题一直是自组装技术的关键问题,如何实现自组装过程可逆、自我调控或在线监控才能减少或避免组装体的缺陷;其他如自组装前驱体的精确合成、尺寸效应、动力学和机制以及表征和控制,这些都是自组装技术未来发展的关键。

在巨量转移技术相关的布局上,此前还有消息传出,华为采购了日本东丽(Toray)的转移设备。据了解,东丽的Micro LED制造解决方案包括巨量转移设备、检测设备、修复设备等,其中,巨量转移设备主要采用的是激光转移技术,而激光转移技术也是应用潜力较大、可行性较强的巨量转移技术之一,尤其是在AR/VR等下一代智能设备的微显示领域。

从公开资料来看,大部分国内相关厂商在Micro LED转移技术上采用的方式不是流体组装或激光转移技术,但今年以来各家在转移良率上都取得了不同程度的突破。无论华为布局和开发哪一种技术,凭借其在技术和专利上的储备,未来可望成为国内Micro LED巨量转移技术攻关的重要力量。


来源:MicroDisplay整理


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