本发明涉及微型元件的转移工艺。本发明还涉及一种用于转移微型元件的系统。
背景技术:
1、用于诸如微发光二极管(micro light emitting diodes,micro-leds)的微型元件的转移工艺在本领域是已知的。微led可用于各种应用,并在例如显示器的功能中发挥重要作用。对于彩色显示器,每个像素由三个微led表示,其中每个三重微led通常包括一个红色微led、一个绿色微led、和一个蓝色微led,它们被独立操纵。4k标准的高清显示器通常包括大约2400万个微led,这些微led必须非常精确地放置在显示器表面,以确保每个微led都被正确地操纵。
2、微led通常是由无机材料制成的发光二极管,其尺寸为100×100μm或更小。微led通常在硅、蓝宝石玻璃、砷化镓或玻璃的晶圆上制造。具有明确的晶体结构并且表面通过明确的晶格平面切割的晶圆是形成微led的不同层外延生长所必需的模板。在一个晶圆上,通常只能生产一种颜色(例如红色、绿色、或蓝色)的微led。一般来说,微led的生产是非常耗时的过程,其中不同层通常是通过物理和/或化学气相沉积技术生长的。由于微led必须分批生产,而且合适的晶圆尺寸目前被限制在300毫米直径,所以每批可以生产的微led的数量是有限的,并且由于过程耗时,微led是相当昂贵的部件。因此,处理这些问题的高效程序是必不可少的。
3、为了使用微led实现多色显示或发射白光的区域,微led必须从生产它们的晶圆转移到显示基板上。因此,该晶圆充当供体晶圆的角色。转移必须以这样的方式进行,即微led从通常分别只携带红色微led、绿色微led或蓝色微led的供体晶圆转移到显示基板或转移基板,在基板上,红色微led、绿色微led和蓝色微led被适当地分布并以三合一的形式放置在一起,从而可以形成显示器的白色像素或白光发射区域的白点。
4、为了避免出现消费者无法接受的像素误差,每个显示器可能必须正确放置数百万个微led,由于要达到所需的精度需要耗费大量时间,而且微led本身也相当昂贵,所以放置微led是一个巨大的挑战。这种挑战随着要生产的显示器的尺寸增大而增加,因为加工时(at the moment of filing)的供体晶圆的尺寸被限制在12英寸(约30厘米)直径,这就需要必须将来自多个供体晶圆的微led正确地转移到尺寸可能为半米或更大尺寸的显示基板上。
5、例如,美国专利文件us9583450公开了一种用于将发光元件转移到封装基板上的非接触式方法。在这种方法中,支撑基板是蓝色胶带、光剥离胶带、热剥离胶带、或具有磁性特征的基板。这使得该方法变得复杂,因为发光元件只能在特定基板上传送。
6、美国专利文件us10020293公开了一种用于转移微led的方法,该方法将微led设置在激光透明基板上。通过用激光照射基板,使微led从基板上剥离。同样,需要一种特殊的基板来传送微led。
7、专利文件wo2017/107097公开了一种微led转移方法,其中使用多个接合层将微led转移到载体基板上。由于使用多个层来转移微led,因此该方法非常复杂。
8、在现有技术的工艺中,微型元件通常被转移到网状转移表面上,该表面可能有几十米或几百米长,但宽度非常有限。这就需要,例如,大型显示器必须由大量的窄带组装而成,这些窄带上已经正确地放置了微led。然而,组装显示器的片段数量越多,出现生产错误的可能性就越大。因此,转移工艺的精度是至关重要的。然而,现有技术中讨论的特别复杂的工艺由于其复杂性和耗时性而存在精度不足的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服或减少现有技术中至少部分的缺点。一个具体的目的是简化和加速微型元件的转移。
2、本发明提供了一种用于微型元件的转移工艺,包括:
3、-至少一个拾取步骤,其中,通过至少一个转移表面从至少一个供体表面拾取至少一个微型元件;和
4、-至少一个放置步骤,其中,将至少一个微型元件从至少一个转移表面放置在至少一个接收表面上;
5、其中,在放置步骤之前,执行至少两个拾取步骤,优选为多个拾取步骤,并且其中,在每个后续拾取步骤之前,改变至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向和/或相互位置。
6、根据本发明的转移工艺被特别配置为使得在每个后续拾取步骤中,至少一个转移表面与至少一个供体表面的不同部分接触。根据本发明的转移工艺的主要优点是在放置步骤之前执行至少两个且优选为多个拾取步骤。这将大大加快转移过程。由于至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向和/或相互取向的改变,有可能随后执行多个拾取步骤。根据本发明的转移工艺尤其能够以高效的方式从至少一个供体表面拾取多个微型元件。例如,该工艺使得相邻的微型元件能够在随后的步骤中被拾取,同时被放置在接收表面上。根据本发明的转移工艺的另一个优点是,由于能够改变至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向,因此该工艺具有很高的精度。本发明的再一个优点是,对于不同的转移工艺,转移表面可以重复使用多次。由于该工艺的效率高,转移表面几乎不易被磨损和撕裂。实验发现,转移表面的磨损程度很小,因此转移表面的使用寿命相对较长。因此,可以最大限度地减少转移表面的更换,这不仅有利于经济效益,还能节省时间,因为转移表面的安装和初始轮廓绘制是耗时的。在多次转移工艺连续重复使用转移表面的能力也提高了转移工艺的准确性和可重复性。
7、当提到接收表面时,也可以指目标表面。例如,转移表面可以形成(柔性)印模(stamp)的一部分。在本发明的上下文中,供体表面被定义为通常包含多个微型元件的表面,这些微型元件可以从该表面拾取或捐赠。一个供体表面可以由至少一个晶圆组成。例如,至少一个供体表面可以形成晶圆的一部分,例如包括多个微型元件(如微led)的晶圆。
8、本发明还涉及一种用于转移微型元件的工艺或方法,其包括以下步骤:
9、-提供至少一个供体表面,其包括多个微型元件;
10、-提供至少一个接收表面,其配置用于接收多个微型元件;和
11、-提供至少一个转移表面,其中
12、至少一个转移表面被配置用于从至少一个供体表面拾取至少一个微型元件,特别是多个微型元件,并且其中,至少一个转移表面被配置用于将至少一个微型元件,特别是多个微型元件,放置在至少一个接收表面上,
13、-通过至少一个转移表面从至少一个供体表面拾取至少一个微型元件,特别是多个微型元件;
14、-改变至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向和/或相互位置;
15、-通过至少一个转移表面从至少一个供体表面拾取至少一个微型元件,特别是多个微型元件;和
16、-将拾取的微型元件的至少一部分放置在至少一个接收表面上。
17、优选地,至少一个转移表面基本上是柔性的。使用至少基本柔性的转移表面可以积极促进对微型元件的转移的改善。例如,可以设想的是,至少一个转移表面形成柔性印模的一部分。例如,至少一个转移表面的至少一部分可以与至少一个滚轮或旋转元件结合使用。例如,可以设想的是,通过至少一个转移表面相对于至少一个供体表面的旋转运动和/或滚动运动来执行至少一个拾取步骤,和/或通过至少一个转移表面相对于至少一个接收表面的旋转运动来执行至少一个放置步骤。使用基本柔性的转移表面可以有助于进行旋转运动,而不会对转移表面产生负面影响。从空间角度来看,使用至少一个转移表面相对于至少一个供体表面的旋转运动是高效和有效的。旋转运动和/或滚动运动可以被配置为执行至少25度的旋转运动和/或滚动运动,优选为至少45度,更优选为至少90度。还可以设想的是,执行至少100度的旋转运动和/或滚动运动,优选为至少135度,更优选为至少180度。不过,也可以设想的是,拾取步骤所需的转移表面和供体表面之间的相互移动是线性定向移动,例如在z方向上进行移动。
18、还可以设想的是,至少一个转移表面的杨氏模量小于10gpa,优选为小于4gpa,优选为小于3gpa,更优选为小于2gpa。还可以设想的是,至少一个转移表面的杨氏模量小于80gpa,优选为小于40gpa,优选为小于10gpa,更优选为小于2gpa。还可以设想的是,杨氏模量在0.1gpa至200gpa的范围内,特别是在40gpa至80gpa的范围内。例如,该杨氏模量根据astm e111测量得到。这种实施例在不影响纹理区域(如果应用的话)的情况下,提供了足够的柔性。如果应用至少一个功能元件,该至少一个功能元件的柔性可能与转移表面的柔性相同或更高。
19、在一个可能的实施例中,至少一个转移表面包括热塑性聚合物薄片,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯,这些薄片可以通过嵌入其中的薄玻璃片进行增强。柔性转移表面可以是柔性印模、柔性滚轮、或其任意组合。转移表面可以是柔性材料薄板,例如塑料箔或包括至少一个塑料箔的层压板。在这种层压板中,除了塑料箔之外,还可以包括例如薄玻璃片、增强纤维、或增强织物等增强材料。此外,转移表面可以包括至少一个电路和/或电气功能元件,例如电阻加热器、发光二极管或诸如压电单元或马达的致动器。
20、柔性转移单元包括有效区域。有效区域是可以拾取和剥离微型元件的区域。有效区域可以包括拾取和释放微型元件的任何特殊装置,例如特殊浮雕、表面的特殊成分或技术人员已知的任何其他合适的装置。在转移表面是柔性材料薄板的情况下,其可以与滚轮一起使用。根据本技术的滚轮是圆柱形的装置,其安装方式使得其能够旋转并对从滚轮下方通过的物品施加压力。
21、转移表面可以固定到滚轮上,或者可以不固定到滚轮上。在转移表面没有固定到滚轮上的情况下,转移表面可以在滚轮和供体表面之间以及在滚轮和接收表面之间被引导,使得滚轮可以向转移表面施加压力,并且通过转移单元向供体表面或转移表面施加压力,以便执行拾取步骤和/或放置步骤。为了正确地执行拾取步骤和/或放置步骤,可以控制由滚轮施加的压力。压力通常受到转移表面和供体表面之间的间隙高度的显著影响,因此必须谨慎选择,以确保:第一,拾取步骤正确且可靠地进行,第二,微型元件和转移表面和/或供体表面都不会被损坏。转移表面和供体表面之间的间隙尺寸的控制可以通过本领域已知的所有方法来进行。可能的方式包括:例如,固定转移表面相对于供体表面的位置,同时,供体表面的设置方式使其不能在平行于供体表面的移动平面内移动,但也不能移出该移动平面。为了操纵拾取步骤或放置步骤,滚轮(如果应用)可以包括温度控制装置。这取决于拾取步骤和放置步骤中使用的机构。滚轮可以被加热或冷却,例如以允许如通过转移表面容易地拾取或容易地释放微型元件。因此,滚轮可以包括加热和/或冷却装置,例如允许通过蒸汽、水或其他加热剂和/或冷却剂进行加热和/或冷却的管道和/或软管、电阻加热器或允许加热和冷却的珀耳帖装置。通过加热和/或冷却滚轮,与滚轮接触的转移表面也可以被加热和/或冷却。
22、为了保持温度恒定,滚轮还可以包括恒温单元,该恒温单元用于监控温度并操纵加热和/或冷却装置。
23、例如,可以设想的是,至少一个拾取步骤是压力启动的拾取步骤,和/或至少一个放置步骤是压力启动的放置步骤。可以设想的是,至少一个拾取步骤是通过至少一个微型元件和至少一个转移表面之间的物理接触完成的,和/或至少一个放置步骤是通过至少一个微型元件和至少一个接收表面之间的物理接触完成的。通常,供体表面和转移表面之间的相互距离在拾取步骤期间会减小,和/或转移表面和接收表面之间的相互距离在放置步骤期间会减小。
24、通常,至少一个供体表面在限定x方向和y方向的平面上延伸。该平面也可以限定z方向。在根据本发明的转移工艺的可能的实施例中,在每个后续拾取步骤之前,在x方向和/或y方向上改变至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向。该实施例使得在每个拾取步骤期间,至少一个转移表面与供体表面的不同部分接触。例如,可以设想的是,在每个后续拾取步骤之前,至少一个供体表面相对于转移表面在x方向和/或y方向上被改变。也可以在每个后续拾取步骤之前,至少一个转移表面相对于供体表面在x方向和/或y方向上被改变。它们的组合也是可以想象的。由于供体表面和/或转移表面的可移动布置,在供体表面的不同位置拾取微型元件具有很高的灵活性。此外,还可以在接收表面的不同位置放置随后的微型元件。因此,该转移工艺可用于各种转移工艺和应用。该转移工艺还实现了高精确率。
25、如果在每个后续拾取步骤之前,将至少一个供体表面和至少一个转移表面的相互定向改变至少一个预定距离,则是有益的。例如,这可以在x方向和/或y方向上。例如,有可能基于至少一个微型元件的至少一个特征来确定该预定距离。例如,这种特征可以是至少一个微型元件的长度和/或宽度。还可以设想的是,基于至少一个供体表面的特征来确定该预定距离,例如基于供体表面上微型元件的数量和/或微型元件的轮廓。
26、优选地,至少一个转移表面包括至少一个纹理区域。纹理区域的纹理具体是三维纹理。纹理区域可以是包括凹陷和凸起的三维纹理区域。例如,至少部分纹理区域可能包括重复的图案。还可以设想的是,至少部分纹理区域是随机纹理。纹理区域的纹理可以包括衍射光栅、倾斜光栅、闪耀光栅、微透镜阵列、透镜、柱、条、金字塔、棱镜线和/或其组合。也可以说,转移表面包括至少一个有效区域,特别地,其中有效区域包括纹理。有效区域可以不同于转移表面的剩余部分。例如,纹理区域的纹理深度可以在纳米级至微米级上。例如,可以设想的是,至少部分纹理具有0.1nm至100μm范围内的深度。还可以设想的是,纹理区域的纹理的至少一部分包括至多为1mm的峰谷高度。优选地,纹理的至少一部分包括至多为10μm的峰谷高度,更优选地至多为5μm,甚至更优选地至多为2μm。不过,还可以设想的是,纹理区域的纹理的至少一部分包括至多为100nm的峰谷高度,更优选地至多为50nm,甚至更优选地至多为20nm或10nm。
27、在一个实施例中,转移表面的纹理区域包括凸起图案,每个凸起的表面积小于待转移的微型元件的表面积,例如至多小10%。还可以设想的是,转移表面的纹理区域包括凸起图案,每个凸起的表面积大于待转移的微型元件的表面积。可能的是,这些凸起按照行和列的形式排列,并且每个凸起与同一行中相邻凸起的距离以及每个凸起与同一列中相邻凸起的距离相差不超过1%。在一个实施例中,同一行中的两个凸起之间的距离大于待转移的微型元件宽度的两倍。在一个实施例中,同一列中的两个凸起之间的距离大于待转移的微型元件高度的两倍。
28、通常,在本发明的上下文中,至少一个纹理区域的表面积小于转移表面的总表面积。例如,纹理区域可以位于转移表面上或者转移表面中的中心。优选地,转移表面的侧边没有纹理。可以设想的是,至少一部分转移表面是可压缩的。例如,至少一部分纹理区域可以是可压缩的。
29、在另一个可能的实施例中,至少一个转移表面包括至少一个功能元件。也有可能的是,至少一个功能元件是功能网格。例如,至少一个功能元件可以与纹理区域的至少一部分对齐。如果应用功能元件,例如,当在多次运行中使用相同的转移表面时,功能元件可以应用于监控、调节或控制工艺条件。例如,在实践中可以设想的是,在连续或重复使用期间,转移表面的至少一部分会出现温差。例如,部分转移表面可能会发热,这可能会影响转移表面的性能。因此,可以使用至少一个功能元件来补偿和/或抵消所引起的偏差。在优选实施例中,至少一个功能元件是传导元件,特别是导电元件。还可以设想的是,至少一个功能元件是导热元件或加热元件。包含至少一个传导元件是有益的,因为这样一来,功能元件的传导特性可以补偿和/或抵消在使用转移表面期间所引起的任何偏差。这样,可以获得可重复性更高的结果,例如相同的产品或至少是产品偏差减小的产品。使用至少一个功能元件,例如传导元件,还可以延长转移表面的使用寿命,例如,因为功能元件可以通过在转移表面的使用过程中保持最佳的工艺条件,从而有助于保存纹理区域。转移表面,尤其是功能元件,例如,也可以被配置为使成功执行转移工艺应该满足的预定先决条件。监控与预定先决条件相关的参数是收集数据、统计和执行质量控制的有效方法。其非限制性示例是监控转移表面的起始温度和/或局部温度的功能元件、和/或监控转移工艺中转移表面上应力的功能元件。至少一个功能元件可以进一步积极促进至少一个转移表面相对于至少一个供体表面和/或至少一个接收表面的对齐。
30、至少一个功能元件的至少一部分可以由至少一种传导材料制成,特别是至少一种导电材料。在这种情况下,导电材料可以例如被分类为在传导电能时不改变其化学成分的材料,其电阻率为100(ω·mm2)/m或更小。如果至少一种传导材料包括至少一种金属、至少一种非金属无机化合物和/或至少一种导电聚合物,则是有益的。还可以设想的是,至少一种传导材料包括这些材料的组合。可以应用的金属的非限制性示例是铁、铝、铜、银、金、锡或这些材料的任何合金。还可以设想的是,至少一种传导(电)材料包括非金属无机化合物或元素,诸如但不限于石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维和/或氧化铌。导电材料还可以是导电聚合物,如聚乙炔、聚-3,4-乙基二氧噻吩、聚吡咯或本领域技术人员已知的任何其它导电聚合物。例如,可以设想的是,至少一个功能元件包括线和/或带。至少一个功能元件可以包括传导材料网和/或金属丝网。还可以设想的是,至少一种传导材料包括至少一种掺杂的金属氧化物。例如,至少一种掺杂的金属氧化物可以选自以下的组:氧化铟锡(indium-tinoxide,ito)、掺杂锑的氧化锡(antimony-doped tin oxide,ato)、掺杂铝的氧化锌(aluminium-doped zinc oxide,azo)、掺杂铟的氧化锌(indium doped zinc oxide,izo)和/或掺杂镓的氧化锌(gallium doped zinc oxide,gzo)。这些材料具有相对较好的透明度和/或基本上是半透明的。这是有利的,因为材料不会显著影响穿过材料的辐射,而辐射可能用于转移工艺。
31、在一个实施例中,转移表面是柔性板,其包含用于电动取放的装置。电动取放可以使用三种不同的方法实现。这三种不同的方法将在下文中按顺序进行讨论,但不应理解为任何类型的排序。所有讨论的电动取放方法可以进一步组合使用。第一种方法是静电取放,其中,电极存在于用作电容器极板的转移表面,并在对电极施加电压时形成电场。电场可以被接通以拾取至少一个微型元件,可以被保持以固定微型元件,也可以被切断以释放微型元件。转移表面可以包括多个电极,这些电极允许选择性地拾取和放置微型元件。对多个电极的控制可以通过电子电路来实现,电子电路可以包含在转移表面中。第二种方法是电磁取放,其中,微型元件必须是磁性的或者至少包括磁性成分。对于电磁取放,转移表面可以包括至少一个电感,例如形成电磁场的电磁线圈。该电磁场可以被接通以拾取微型元件,可以被保持以固定微型元件,也可以被切断以释放微型元件。转移表面可以包括多个电感,这些电感允许选择性地拾取和放置微型元件。对多个电感的控制可以通过电子电路来实现,电子电路可以包含在转移表面中。第三种方法是机电取放,其中,微型元件由机电致动器拾取,例如工作原理类似镊子的压电元件,并且其中,电脉冲可以引导微型元件的拾取和释放。转移表面可以包括多个机电致动器,这些机电致动器用于选择性拾取和放置微型元件。对多个机电致动器的控制可以通过电子电路来实现,电子电路可以包含在转移表面中。微型元件的拾取和放置还可以通过使用范德华力或粘合剂的粘附来实现。使用范德华力进行取放时,是利用转移表面、微型元件和供体表面和/或接收表面的材料之间的范德华力差异。为了拾取微型元件,转移表面和微型元件之间的范德华力必须大于微型元件和供体表面之间的范德华力。因此,微型元件通过范德华力被转移表面固定。然后,微型元件的释放也可以通过范德华力来实现,通过选择接收表面的表面,使得接收表面的表面和微型元件之间的范德华力大于微型元件和转移表面之间的范德华力。需要注意的是,微型元件的不同表面不一定具有相同的化学性质,因此它们在范德华力方面的特性可能不同。
32、使用粘合剂进行取放时,是利用不同粘合剂的不同粘合强度。转移表面可以全部或部分具有第一粘合剂,微型元件与该第一粘合剂的粘附力比微型元件与供体表面的粘附力强。通过使用第一粘合剂,微型元件可以从供体表面松脱并粘附到转移表面上。然后,可以用第二粘合剂覆盖接收表面,微型元件与该第二粘合剂的粘附力比微型元件与转移表面的粘附力更强。这样,微型元件可以从转移表面移动并放置在接收表面上。
33、应当理解的是,所有取放方法——无论是电动取放还是通过粘附取放——都可以以任何方式组合。当拾取过程使用粘附力执行时——无论是使用范德华力、粘合剂还是其任意组合,转移步骤都可以采用电动控制,反之亦然。因此,接收表面可以被置于电势上,以便形成足够强的电场,从而将微型元件从转移表面释放。也可以使用磁场将微型元件从转移表面释放。
34、应当理解的是,本发明描述的任何取放方法都可以与改变微型元件与供体表面和/或接收表面的粘合力的技术相结合。这种粘合力的改变可以通过本领域技术人员已知的任何技术来实现,例如通过激光加热、通过蚀刻工艺去除粘合层或使用粘合剂,其粘合力可以通过热、光或本领域技术人员已知的任何其他技术来改变。
35、优选地,如果应用至少一个功能元件,则至少一个功能元件包括至少一个传感器。至少一个传感器的使用可以给转移表面增加更多的功能性和/或可控性。例如,可以设想的是,至少一个传感器是温度传感器、应力传感器、压力传感器、位置传感器、力传感器、压电传感器、湿度传感器或光学传感器。也有可能应用多个传感器,这些传感器可以是相同的,也可以是不同的。还可以设想的是,至少一个功能元件选自以下的组:加热元件、测压元件阵列、夹具阵列、应力传感器、识别标签、rfid标签、温度传感器和/或压电元件。可以应用的压电元件的非限制性示例是压电致动器、发光二极管、电容器和/或其任意组合。例如,转移表面可能包括多个传感器,如压力传感器和/或温度传感器,这些传感器分布在转移表面上,其中每个传感器均位于纹理区域之外(如果应用)。还可能的是,至少一个功能元件是加热元件,例如加热垫。可能地,至少一个功能元件包括至少一个电路。转移表面还可以包括至少一个控制单元,或者与至少一个控制单元协作,该控制单元可以基于在转移表面的使用过程中获得的数据来调整至少一个功能元件。
36、还可以设想的是,如果应用至少一个功能元件,则至少一个功能元件是通过沉积、溅射和/或印刷提供的。至少一个功能元件可以至少部分嵌入转移表面中。因此,可能的是,至少一个功能元件的至少一部分嵌入转移表面中,而功能元件的另一部分存在于转移表面的(外)表面。通常,至少一个转移表面包括前表面和后表面。可能的是,至少一个功能元件的至少一部分位于转移表面的后表面,而纹理区域位于转移表面的前表面。这样,功能元件可以与纹理区域保持一定距离。
37、转移表面也可以包括多个功能元件。可以设想的是,转移表面包括至少两个功能元件。转移表面也可以包括多个功能元件。这可以是相同(类型)的功能元件。还可以设想的是,转移表面包括多个功能元件,其中存在至少两种不同类型的功能元件。因此,例如,可以设想的是,至少一个功能元件包括传导元件,并且至少一个功能元件包括传感器。可以想象的是,至少一个功能元件完全覆盖至少一个纹理区域和/或与至少一个纹理区域重叠,而至少一个另外的功能元件定位于纹理区域之外。在应用多个功能元件的情况下,可以设想的是,至少两个功能元件被单独致动。还可以设想的是,至少两个功能元件并联和/或串联放置。
38、在一个实施例中,至少一个功能元件可以被像素化。这意味着,例如,在转移表面中不包括大型功能电子器件,而是转移表面的有效区域或其部分由多个小型功能电气部件平铺,这些小型功能电气部件可以选择性地接通和断开和/或操纵,从而可以在特定位置执行其功能。例如,像素化电气部件可以是像素化加热垫、像素化夹具阵列、像素化压电致动器、像素化光源或其任意组合。诸如压电致动器等致动器还可以用作超声波加热器,用于降低转移表面下方或附近的树脂粘度。传感器可以是像素化的,因此,转移表面可以包括像素化的压力传感器,例如测压元件阵列、像素化的应力传感器、像素化的温度传感器或像素化的光传感器或其任意组合。这些像素化传感器可以允许对转移表面下方的区域进行特定的物理效应检测。根据本技术的像素化功能电气部件或像素化传感器是功能电气部件或传感器,该功能电气部件或传感器在转移表面中至少有两个装置,这两个装置没有空间重叠,并且这两个装置能够选择性地用于它们所覆盖的区域。在本技术全文中,术语“像素化”不应理解为像素化设备的元件必须形成封闭区域或者彼此直接相邻。像素化设备的元件可以分布在不同元件之间具有空间的区域上,该空间可以是元件尺寸的倍数。在一个实施例中,转移表面可以包括像素化传感器和像素化功能电气部件的组合。在一个实施例中,至少两个传感器可以对称地放置在转移表面的有效区域的两侧,例如沿着压印方向放置。在一个实施例中,至少两个传感器可以成排放置在有效区域的一侧或两侧,横跨也称为转移表面的起始侧或停止侧的压印方向。在一个实施例中,传感器可以放置在围绕一个或多个有效区域的圆圈中。
39、优选地,如果应用转移表面的至少一个纹理区域的至少一部分,则转移表面的至少一个纹理区域的至少一部分压印在转移表面上。例如,可以设想的是,至少一个纹理区域被压印到转移表面上的树脂层中。
40、至少一个拾取步骤通常涉及拾取多个微型元件。例如,可能的是,至少一个拾取步骤涉及从多个供体表面拾取多个微型元件。这样,可以进一步提高拾取工艺的效率。在另一个优选实施例中,至少一个拾取步骤涉及拾取多个微型元件,其中,至少两个微型元件来自不同的供体表面。在一个可能的实施例中,在转移工艺中,可以同时转移5个、10个或15个以上的供体表面。在一个实施例中,在一个转移工艺期间同时使用超过一个的供体表面。例如,可以设想的是,在单个拾取步骤中拾取不同类型的微型元件。不同类型的微型元件可以来自相同的供体表面,也可以来自不同的供体表面。例如,如果至少两个供体表面对齐,使得转移表面可以在拾取步骤中从每个供体表面拾取微型元件,则这是可能的。
41、在优选实施例中,至少一个微型元件包括微发光二极管(led)。例如,这种微led可以是由无机材料制成的发光二极管,其尺寸为100×100μm或更小。可以设想的是,在根据本发明的转移工艺中涉及不同类型的微led,例如红色微led、绿色微led和/或蓝色微led。微led基本上可以发射任何颜色,例如红色、红外线、紫外线、绿色、黄色和/或蓝色。
42、优选地,由至少一个接收表面限定的面积大于由至少一个供体表面限定的面积。优选地,根据本发明的转移工艺被配置为促进微型元件的有效转移。供体表面通常载有相当多的微型元件。通常,每个供体表面包括单一类型的微型元件。
43、在优选实施例中,供体表面呈正方形或矩形。接收表面通常被配置为接收多个多种类型的微型元件。根据本发明的转移工艺能够以有效的方式转移和铺展(spreading of)微型元件。由转移表面限定的面积可以基本上等于由接收表面限定的面积。
44、例如,至少一个接收表面可以是显示器或显示基板,例如液晶显示器(liquidcrystal display,lcd)、量子点液液晶显示器(quantum-dot liquid crystal display,qlcd)、有机发光二极管和/或等离子显示器。至少一个接收表面可以是基本上平坦的。至少一个接收表面还可以包括条带、电路板和/或显示器的前面板。显示器的前面板可以配备有电气互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,cmos)或薄膜晶体管(thin film transistor,tft)阵列,尤其是在微型元件是可以使用cmos或tft阵列驱动的微型元件的情况下。
45、根据本发明的转移工艺还可以包括在放置步骤之前调整至少一个接收表面和至少一个转移表面的相互定向的步骤。这样,可以完成接收表面和转移表面的轮廓绘制。
46、本发明还涉及一种用于根据本发明的转移工艺的转移表面。
47、本发明还涉及一种用于转移微型元件的系统,特别是通过根据本发明的转移工艺,该系统包括:
48、-至少一个载体,被配置用于承载至少一个供体表面和/或至少一个接收表面;和
49、-至少一个转移表面;
50、其中,载体的至少一部分和至少一个转移表面的相互定向能够在至少两个方向上改变。
51、该系统特别配置为执行根据本发明的转移工艺。针对转移工艺描述的任何实施例也可以应用于该系统。优选地,至少一个载体被配置用于承载多个供体表面。例如,至少一个载体包括至少一个可移动的固定结构或者托盘,该固定结构或者托盘被配置用于承载和/或固定至少一个供体表面和/或至少一个接收表面,并且其中,至少一个固定结构相对于载体在至少两个方向上可移动。该固定结构也可以被称为平台或托盘。通常,至少一个固定结构在限定x方向和y方向的平面上延伸。至少一个固定结构可以被配置为如相对于载体和/或转移表面在x方向和/或y方向上改变。这样,由固定结构承载的供体表面的轮廓可以相对于转移表面以有效的方式被绘制出来。优选地,至少载体和至少一个转移表面可以通过旋转运动相互移动。例如,该系统可以包括至少一个滚轮或旋转元件,以促进旋转运动和/或滚动运动,特别是促进转移表面的旋转运动和/或滚动运动。可能的是,载体和转移表面可以在z方向上移动,也可以在x方向或y方向上移动。例如,可以设想的是,至少一个转移表面(直接或间接)连接到载体,使得载体可以相对于转移表面在纵向方向上移动,例如x方向或y方向,从而启动转移表面在滚轮上的旋转运动。可以设想的是,转移表面的粘附程度是可调的和/或由转移表面施加的压力是可调的。该系统还可以包括至少一个外壳,其中,在该外壳内容纳至少一个载体和/或至少一个转移表面。例如,可以设想的是,载体可以在外壳内移动。转移表面可以固定到外壳的(静止)部分和载体上,使得载体的移动会引发转移表面的移动,特别是以在滚轮上旋转的方式。该系统还可以包括至少一个控制单元,该控制单元至少被配置为控制载体的至少一部分和至少一个转移表面的相互定向。