Uniqarta推转移Micro LED的雷射技术

提高转移效率是Micro LED显示技术商业化至关重要的一环。如何有效、大量地转移Micro LED并精确组装到目标位置是全球Micro LED技术开发者们面临的重大挑战。Uniqarta的CEO兼联合创始人Ronn Kliger，与我们分享了开发这项组装技术的独创性和*新进展。

该技术最初是由北达科他州州立大学的教授Val R. Marinov在2008-2013年间研发的。随后Marinov和Kliger在2013年共同创立了Uniqarta，推动该技术的商业化。该技术研发的初衷，其实是为转移RFID芯片而非Micro LED，然而在2016年，Kliger和Marinov决定将研发重点转向LED，包括Micro和Mini LED应用。

Ronn Kliger, Uniqarta CEO 及创办人

Val R. Marinov 及 Ronn Kliger; 照片由Uniqarta提供

雷射转移Micro和Mini LED的难点

在将重心转移到LED之后，Kliger认为，需针对LED的特性微调其技术，并指出这项技术应用于Micro LED的三个挑战。第*项挑战在于，在转移之前，需要将Micro LED从磊晶移动到载体。其次是，将这些厚度仅为6微米、与一粒灰尘一样小的Micro LED精确地放置在目标基板上的困难度非常高。第三，因为Micro LED的芯片跟间距都很小，要将芯片连上电路，也充满挑战。Uniqarta的雷射转移方法不仅关注转移过程，也尝试提出能同时解决这三个挑战的解决方案。

目前，Uniqarta雷射技术可以处理的最小尺寸为10μm，该解决方案每小时可转移1400万个单位，且偏差在6μm以内。Kliger表示，他们还在不断优化该技术。

现阶段由于Mini LED产品的市场已经开始发展，Uniqarta先将重心放在即将快速成长的Mini LED技术上。Mini LED由于芯片的尺寸较大，跟Micro LED技术相比之下，我们通常认为后者的技术更加复杂。然而，Kliger指出，其实在处理Mini LED芯片时，也有比Micro LED更具挑战的难点。他说明，Mini LED目前的芯片切割工艺会导致LED晶粒之间的距离产生误差；因而在雷射转移过程中，必须同时调整和校正间距误差，让Mini LED的转移过程变得更困难。

该雷射转移技术也可用于LED芯片的分类。Kliger说明，与传统的取放方法相比，Uniqarta的技术可以依据客户提供的分类目标，只转移需要的LED芯片。

图片来源: Uniqarta

Uniqarta雷射转移方法的独创性

Kliger指出，使用雷射将芯片从载体材料转移到目标基板其实并非创新技术。然而，过去使用的方法，是用雷射烧蚀一层剥离层，将芯片结合到载体。这些方法无法用于Micro LED，因为转移精准度难以控制，此外，Micro LED芯片也可能被雷射损坏或受到剥离层材料残留物的影响。

Kliger强调，Uniqarta开发的技术与其他方法不同。其独特之处在于，在雷射转移过程中，他们开发出一种称为「动态剥离层（DRL）」的特殊材料。这种材料，在雷射打下去的时候，会推挤芯片，让芯片剥离。而此该动态释放层也能将转移过程中位置错误的状况减到最少，同时让LED晶粒免受雷射影响。

此外，Uniqarta结合多束和单束雷射，能在转移过程中避开损坏的晶粒，只转移质量完好的。透过切换不同雷射模式，Uniqarta可以能有效并准确地传输LED芯片。

图片来源：Uniqarta

图片来源：Uniqarta

雷射转移技术当前的应用与进展

Uniqarta一直与产业内的各家厂商密切合作，包括LED制造商和设备制造商，以推行其创新技术。通过与其设备制造商的合作，Uniqarta将为终端用户提供使用雷射转移方法的设备。

根据Kliger的说法，该技术的第*项应用将Mini LED晶粒的排序，预计到2020年初将进入量产阶段。之后，背光应用和小间距显示器也会逐渐进入市场。除了转移技术外，Uniqarta也将为此两种应用提出LED的电路连接方案，提供客户在雷射转移过程之前用于目标PCB板。