MicroLED遇瓶頸？“巨量轉(zhuǎn)移”技術能否攻克。制作好的微小的LED需要轉(zhuǎn)移到做好驅(qū)動電路的基底上。想想看，無論是TV還是手機屏，其像素的數(shù)量都是相當巨大的，而像素的尺寸又是那么小，并且顯示產(chǎn)品對于像素錯誤的容忍度也是很低的，沒有人愿意去購買一塊有“亮點”或“暗點”的顯示屏，所以將這些小像素完美地轉(zhuǎn)移到做好驅(qū)動電路的襯底上并實現(xiàn)電路連接是多么困難復雜的技術。實際上，“巨量轉(zhuǎn)移”確實是目前MicroLED商業(yè)化上面的一大瓶頸技術。其轉(zhuǎn)移的效率，成功率都決定著商業(yè)化的成功與否。
巨量轉(zhuǎn)移技術（MassTransfer）目前看來，“巨量轉(zhuǎn)移”都還是一個“量產(chǎn)前”技術，為了實現(xiàn)“巨量轉(zhuǎn)移”的目標，市面上一些相當不一樣的技術。現(xiàn)在總結如下：
如上圖所示，目前根據(jù)已有的資料調(diào)查顯示，巨量轉(zhuǎn)移技術按照原理的不一樣，主要分為四個流派：精準抓取，自組裝，選擇性釋放和轉(zhuǎn)印技術。但是即使是屬于同一個技術流派，實現(xiàn)的方式也是很有差別，因此很難給出一個精準的劃分。如下列出在巨量轉(zhuǎn)移上開展開發(fā)的一些廠商：Luxvue,Cooledge, VueReal, X-Celeprint, ITRI, KIMM, Innovasonic, PlayNitride,ROHINNI, Uniqarta, Optivate, Nth degree, e-Lux, SelfArray
3.1Pick&Place技術
3.1.1采用范德華力
如下為X-Celeprint的ElastomerStamp技術，這屬于pick&place陣營的范德華力派。其采用高精度控制的打印頭，進行彈性印模，利用范德華力讓LED黏附在轉(zhuǎn)移頭上，然后放置到目標襯底片上去。目前采用的彈性體（Elastomer）一般是PDMS。X-Celeprint也稱其技術為Micro-Transfer_Printing（μTP)技術。
要實現(xiàn)這個過程，對于source基板的處理相當關鍵，要讓制備好的LED器件能順利地被彈性體材料（Elastomer）吸附并脫離源基底，先需要通過處理LED器件下面呈現(xiàn)“鏤空”的狀態(tài)，器件只通過錨點（Anchor）和斷裂鏈（Techer）固定在基底上面。當噴涂彈性體后，彈性體會與器件通過范德華力結合，然后將彈性體和基底分離，器件的斷裂鏈發(fā)生斷裂，所有的器件則按照原來的陣列排布，被轉(zhuǎn)移到彈性體上面。制作好“鏤空”，“錨點”和“斷裂點”的基底見下圖所示。
Rogers,J. A., et al. (2011). Unusual strategies for using indium galliumnitride grown on silicon (111) for solid-state lighting, PNAS
X-Celeprint在其發(fā)表在“2017IEEE 67th Electronic Components and TechnologyConference”上面的論文，展示了一些源基板制作的一些概念。如下圖所示，通過對器件底部的一些處理，然后通過刻蝕的方法，可以制作成時候這種轉(zhuǎn)移方式的器件結構。但是詳細的工藝，仍然還有待確認。
如下為X-Celeprint公司展示的實例。
3.1.2采用磁力
利用磁力的原理，是在LED器件中混入鐵鈷鎳等材料，使其帶上磁性。在抓取的時候，利用電磁力控制，達到轉(zhuǎn)移的目的。目前ITRI，PlayNitride在這方面做了大量的工作。
3.1.3采用靜電力
Luxvue是蘋果公司在2016年收購的創(chuàng)業(yè)公司。其采用的是靜電力的peak-place技術。其具體的實現(xiàn)細節(jié)我沒有查到，只有如下的兩個專利或許能透漏出其細節(jié)的一鱗半爪。希望后面能得到更多的細節(jié)。采用靜電力的方式，一般采用具有雙極結構的轉(zhuǎn)移頭，在轉(zhuǎn)移過程中分布施加正負電壓，當從襯底上抓取LED時，對一硅電極通正電，LED就會吸附到轉(zhuǎn)移頭上，當需要把LED放到既定位置時，對另外一個硅電極通負電，轉(zhuǎn)移即可完成。
3.2自組裝技術
美國一家新創(chuàng)公司SelfArray展示了其開發(fā)的自組裝方式。首先，其將LED外表包覆一層熱解石墨薄膜，放置在磁性平臺，在磁場引導下LED將快速排列到定位。采用這種方式，應該是先會處理磁性平臺，讓磁性平臺能有設計好的陣列分布，而分割好的LED器件，在磁場的作用下能快速實現(xiàn)定位，然后還是會通過像PDMS一類的中間介質(zhì)，轉(zhuǎn)移到目標基底上去。根據(jù)推測，這種技術方式的好處有如下：
避免對源基板的器件進行復雜的結構設計去適應巨量轉(zhuǎn)移工藝。
因為LED會批量切割，因此可以在轉(zhuǎn)移前進行篩選，先去除不合格的LED。
采用磁性自組裝，預計時間會更加快速。
源基板不需要過多考慮目標基板的實際陣列排布，預期可以有更大的設計空間。
Selfarray的官方有視頻，大家可以自己去看一下：http://selfarray.com/還有一家利用流體進行自組裝裝配的企業(yè)是eLux。eLue于2016年在美國成立，eLux與日本夏普的淵源很深，CEOJong-Jan Lee與CTOPaul Schuele均出自夏普美國實驗室（SharpLaboratories of America）。2017年富士康通過其子公司CyberNetVentureCapital向其注資1000萬美元，2018年有于群創(chuàng)光電,AOT和夏普一起，正式收購eLux的全部股權。所謂流體自組裝，就是利用流體的力量，讓LED落入做好的特殊結構中，達到自組裝的效果。
3.3選擇性釋放技術
Uniqarta是一家英國公司，其采用其成為LEAP(Laser-EnabledAdvancedPlacement)技術。通過激光束對源基底的快速掃描，讓其直接脫離源基板而集成到目標基板上。對于這種技術的前景，目前仍然需要更多技術細節(jié)的支持。
Uniqarta'sLEAP技術而Coherent的方案與Uniqarta有些類似，但其也要用到中介轉(zhuǎn)移的載體，不過對于載體和源基底的分離，其采用的是線激光束。而將LED器件從載體轉(zhuǎn)移到目標基底，則采用了點激光。
3.4轉(zhuǎn)印技術
如下為KIMM公司的轉(zhuǎn)印技術技術，轉(zhuǎn)印技術通過滾輪將TFT與LED轉(zhuǎn)移到玻璃基底上面。對于這種技術，技術難度看起來非常大，特別是在于如果保證生產(chǎn)良率上面。
4 MicroLED其它需要關注的問題
除了巨量轉(zhuǎn)移之外，MicroLED的整個工藝鏈都需要投入大量的時間去予以改進和優(yōu)化。如下圖所示，為MicroLED產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝鏈，其中就涉及到：襯底材料和尺寸的選擇，外延工藝的選擇，彩色實現(xiàn)的方案，巨量轉(zhuǎn)移技術的選擇，缺陷的檢測和維修和整個工藝鏈上成本的壓縮等等。這必將花費業(yè)界大量的時間去持續(xù)推進。
MicroLED作為一種新興的顯示技術，目前在業(yè)界得到了廣泛的關注。由于其采用無機LED發(fā)光，所以較LCD，OLED等技術有獨特的優(yōu)勢。但是，目前MicroLED收到一些瓶頸技術的限制，特別是巨量轉(zhuǎn)移工藝上，即使業(yè)界能夠在有所突破，但要真正提高良率，降低成本，也需要花費時日。并且，整個工藝鏈的完善也非朝日之功，因此，MicroLED要大規(guī)模量產(chǎn)并替代現(xiàn)有產(chǎn)品，應該還需要時間。
