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一種 Micro LED顯示制造技術方案

2020-06-24 09:18:59

一、引言

昂貴的造價阻擋Micro顯示技術實際應用，昂貴來自巨量轉移良品問題。巨量轉移問題關鍵，不是轉移，而是尺寸微?。ㄎ⒚准墸┑腖ED的兩電極與驅動電路精準鍵合，巨量的情況下保證良品率。

本技術方案：同規格的RGB三種晶圓，分別與芯片基板對位貼合，LED膜片與芯片基板上的TFT驅動電路精準鍵合，剝離分開；LED膜片三次晶圓級規模轉移，得到RGB芯片基板，解決了精準及效率問題。裁切下的RGB模組芯片（比如4x4mm），篩選剔除廢品，SMT 至PCB板上，就構成Micro RGB顯示屏，可實現工廠顯示屏良品率100%。所涉及的工藝技術都是現有的。

二、晶圓級規模LED膜片轉移

（一）R LED膜片晶圓級規模轉移

芯片基板采用玻璃，便于其上制造薄膜晶體管TFT

芯片基板上的焊盤位置與LED膜片在其生長晶圓的位置一一相對應，生長晶圓直接與芯片基板對位貼合，LED膜片精準對著芯片基板上的焊盤，只有需要轉移的LED膜片上設置有鍵合料（焊料），LED膜片鍵合（焊接）至芯片基板上，采用激光剝離工藝，得到R芯片基板。

三分之一的R LED膜片從其生長晶圓上精準鍵合轉移到芯片基板上

精準對位和規模轉移效率問題解決了

同一片芯片基板上的R LED膜片全部取自于同一片生長晶圓，其膜片轉移稱為晶圓級規模轉移，即一次晶圓級規模轉移中，有三分之一的生長晶圓上的LED膜片，轉移到芯片基板上。

每種生長晶圓上的LED膜片完成全部轉移，要經過三次晶圓級規模轉移。

（二）G LED膜片晶圓級規模轉移

完成R LED膜片轉移的芯片基板，再與G生長晶圓對位貼合，進行G LED膜片的晶圓級規模轉移，得到RG芯片基板。

（三）B LED膜片晶圓級規模轉移

完成R LED膜片以及G LED膜片轉移得到的RG芯片基板，再與B生長晶圓對位貼合，進行B LED膜片的晶圓級規模轉移，得到RGB芯片基板。

R、G、B三種生長晶圓的規格相同，

RGB芯片基板需要經過三次（R、G、B）晶圓級規模LED膜片轉移。

每種生長晶圓上的LED膜片完成全部轉移，要經過三次晶圓級規模轉移。

三、RGB模組芯片

RGB芯片基板完成后續的工序（外側絕緣護層、外側電極以及引線、等等）后，就可分裁得到RGB模組芯片：

外側電極通過側壁引線與貼片焊盤導通，外側電極共一貼片焊盤，薄膜晶體管（TFT）驅動電路通過過孔與貼片焊盤導通。

LED膜片兩電極內外兩側設置，降低了LED膜片鍵合難度；內外電極相互錯位分開，有利于微小電流下光電效率。

左下圖是一種LED顯示驅動原理圖。采用該驅動方式，RGB模組芯片至少要有5個焊盤。右下圖是一4x4mm的RGB模組芯片的管腳面視圖，有5個貼片焊盤，0.7mm的間距，貼片精度要求不高，常規的貼片工藝。

四、RGB LED全彩屏

裁切下的RGB模組芯片（比如4x4mm），經篩選剔除廢品，SMT 至PCB板上，就構成Micro RGB顯示屏。

篩選剔除廢品，就可確保模組芯片的良品率100%，4x4mm為常規貼片，100%的良率常規，就可實現工廠顯示屏良品率100%。

像素間距為0.1mm（P 0.1），4x4mm模組芯片共有1600個像素點，即RGB芯片基板的素點的失效率不高于萬分之五，就可確保模組芯片的良品率100%，顯示屏良品率100%。

顯示屏像素點的允許失效率為百萬分之一，而本技術方案素點的失效率降低到不高于萬分之五，要求下降了100倍，避開了巨量之下良品率帶來的造價高起。

本技術方案所涉及的工藝技術都是現有的，Micro RGB顯示屏量產實用不用等五年，將是眼前之事。

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