基于微转移印刷技术的高效高压迷你LED芯片制造方法

《IEEE Transactions on Electron Devices》：Microtransfer Printing-Based High-Efficiency Fabrication of High-Voltage Mini-LED Chip

　　

摘要：

微型LED（Mini-LED）具有微米级的芯片尺寸，能够提升显示器的亮度、对比度和色彩表现，广泛应用于高端电视和显示器中。传统的转移技术依赖于逐个芯片的转移来形成高压结构，金属连接通常在封装过程中完成。本文提出了一种基于微转移印刷（microtransfer printing）的高压微型LED芯片的新型制造方法，实现了批量芯片转移。多个微型LED芯片同时从源基板转移到玻璃基板上，源晶圆上的芯片布局设计为印章阵列（stamp array）和目标基板的整数倍，从而可以从单个源晶圆进行多次转移。转移后，每组微型LED芯片被串联连接，然后将玻璃基板切割成多个芯片阵列，每个阵列构成一个高压微型LED芯片。因此，串联连接和互连在芯片制造过程中就已完成。所制造的高压微型LED器件由一个串联连接的芯片阵列组成，该芯片阵列的像素尺寸为XX μm，间距为YY μm，整体芯片尺寸为ZZ μm。从一块2英寸的玻璃晶圆上可以制备出大约4000个高压微型LED。对这些器件的光学和电气性能进行了系统测试。开启电压为7.6 V。在1 mA电流下，转移前和封装后的微型LED芯片的亮度分别为XX cd/m2和YY cd/m2，其中封装后的器件保持了转移前亮度的80.03%。当注入电流从0.05 mA增加到1 mA时，发射光谱出现轻微的蓝移，而CIE坐标仍接近色空间的边缘。