Micro-LED顯示中的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)

Micro-LED顯示中的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)

紀(jì)騁一、概述隨著計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，給用戶帶來(lái)沉浸式人機(jī)交互體驗(yàn)的AR/VR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)已經(jīng)成為新的發(fā)展方向。特別是，去年10月扎克伯格宣布將Facebook改名為Meta，迅速引燃了人們對(duì)于“元宇宙”相關(guān)技術(shù)的關(guān)注，VR/AR技術(shù)作為“元宇宙”底層硬件技術(shù)，更加成為了產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。為了帶來(lái)更有真實(shí)感的視覺(jué)體驗(yàn)，VR/AR技術(shù)對(duì)顯示技術(shù)提出了更高的要求。Micro-LED顯示相對(duì)于現(xiàn)有的主流顯示技術(shù)，具有功耗低、亮度高、解析度與色彩飽和度超高、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)、效率高等優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前最有望滿足VR/AR技術(shù)應(yīng)用的顯示技術(shù)。2012年索尼公司推出了世界上第一個(gè)Micro-LED顯示屏，2014年蘋(píng)果公司收購(gòu)了一家專注于Micro-LED顯示的公司LuxVue，并著力發(fā)展Micro-LED顯示在其產(chǎn)品中的應(yīng)用，這引起了業(yè)界極大的關(guān)注。此后，三星、LG、京東方等顯示面板企業(yè)也陸續(xù)進(jìn)入賽道，開(kāi)始推出自己的Micro-LED顯示屏，松下公司旗下的Shiftall公司也將于今年推出全球首款采用Micro-LED的VR眼鏡。如圖1所示，從技術(shù)上看，盡管Micro-LED顯示產(chǎn)業(yè)可以直接轉(zhuǎn)用傳統(tǒng)顯示產(chǎn)業(yè)和LED產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)發(fā)展較成熟的TFT技術(shù)和LED技術(shù)，不少?gòu)S家也很早就推出了樣品，但至今很難走上大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的道路，其瓶頸就在于巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)（也稱微轉(zhuǎn)移技術(shù)），即如何使得預(yù)制的小尺寸LED結(jié)構(gòu)按照需求規(guī)則地排列在TFT背板上。巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)看似只是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)移技術(shù)小型化的演進(jìn)，然而，在當(dāng)前高度集成化的半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，將小尺寸的單體精確地轉(zhuǎn)移是非常困難的，主要的問(wèn)題在于轉(zhuǎn)移的效率和良率這兩個(gè)方面。例如在Micro-LED顯示的應(yīng)用場(chǎng)景下，一塊面板所需要轉(zhuǎn)移的單體個(gè)數(shù)常常在千萬(wàn)量級(jí)，如何把這么大數(shù)量的單體快速進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這對(duì)于生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要問(wèn)題；此外，對(duì)于如此大量的單體轉(zhuǎn)移工藝，如果轉(zhuǎn)移的良率不高，則會(huì)直接給顯示面板帶來(lái)過(guò)多的壞點(diǎn)。這兩個(gè)問(wèn)題直接導(dǎo)致Micro-LED顯示的成本居高不下。圖1Micro-LED顯示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)圖從業(yè)界動(dòng)態(tài)也能看出巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的重要程度。諸如蘋(píng)果、索尼這樣的巨頭在這項(xiàng)技術(shù)上緊鑼密鼓的布局已足以引起行業(yè)普遍重視。2013年伊利諾伊大學(xué)的Roger教授團(tuán)隊(duì)基于微米轉(zhuǎn)印（Micro-Transfer-Printing，μTP）的科研成果成立了在業(yè)界頗具影響力的X-celeprint公司。2016年臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱“臺(tái)灣工研院”）推動(dòng)成立了巨量微組裝產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ConsortiumforIntelligentMicro-assemblySystem，CIMS），臺(tái)灣地區(qū)20多個(gè)涉及LED、材料、IC設(shè)計(jì)、封裝、面板、系統(tǒng)等領(lǐng)域的廠商可以基于此平臺(tái)積極合作，共同推動(dòng)臺(tái)灣地區(qū)的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，目前已經(jīng)涌現(xiàn)出了多家在Micro-LED顯示領(lǐng)域非常活躍的公司，如錼創(chuàng)（PlayNitride）、友達(dá)光電、美科米尚（MikroMesa）等。近幾年，許多傳統(tǒng)顯示大廠也紛紛與具有巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的公司展開(kāi)合作，開(kāi)始發(fā)力Micro-LED顯示，如2017年中電熊貓開(kāi)始與臺(tái)灣MikroMesa公司合作開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，2022年華星光電與三安光電合作成立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。此外，還有一些企業(yè)以自研巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的方式快速進(jìn)入賽道，如2019年康佳集團(tuán)設(shè)立重慶康佳光電技術(shù)研究院，截至2021年已建成生產(chǎn)線并完成小批量試產(chǎn)；2020年維信諾設(shè)立成都辰顯光電，次年即發(fā)布產(chǎn)品。另一方面，隨著科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品走向高整合、多功能、微型化的趨勢(shì)日益明顯，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)除了首先在Micro-LED顯示中的發(fā)力之外，必將在下一代的新興技術(shù)中占有重要地位。這從X-celeprint公司、臺(tái)灣CIMS等相關(guān)專利申請(qǐng)的表述方式中可見(jiàn)端倪，相信這些單位在成立時(shí)對(duì)巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的這種廣闊應(yīng)用前景是有一定預(yù)期的。二、專利文獻(xiàn)分析本文針對(duì)與巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)相關(guān)的專利文獻(xiàn)進(jìn)行了檢索，檢索的截止日期為2022年6月23日。檢索采用的數(shù)據(jù)庫(kù)是中國(guó)專利全文數(shù)據(jù)庫(kù)（CNTXT）、外國(guó)專利全文中文翻譯數(shù)據(jù)庫(kù)（ENTXTC）和德溫特世界專利索引（DWPI），我們以IPC、CPC分類號(hào)和Key作為入口在不同庫(kù)中分別檢索，最后將得到的文獻(xiàn)統(tǒng)一轉(zhuǎn)庫(kù)到DWPI庫(kù)，共得到4641項(xiàng)專利文獻(xiàn)?？紤]到基于同一優(yōu)先權(quán)的專利申請(qǐng)可以在不同地區(qū)形成多件專利文獻(xiàn)，在統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，將不同地區(qū)基于同一優(yōu)先權(quán)的專利文獻(xiàn)族稱為一“項(xiàng)”，而將各個(gè)地區(qū)的專利文獻(xiàn)稱為一“件”。（一）申請(qǐng)趨勢(shì)分析我們利用DWPI庫(kù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)了各項(xiàng)專利的最早優(yōu)先權(quán)日，以期了解發(fā)明活動(dòng)的整體進(jìn)行情況。在技術(shù)發(fā)展的早期，芯片封裝行業(yè)中的轉(zhuǎn)移技術(shù)是巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的技術(shù)原型，基于半導(dǎo)體行業(yè)微縮化的趨勢(shì)，海外對(duì)微小尺寸芯片的轉(zhuǎn)移技術(shù)一直有零星的前瞻性研究。如圖2所示，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)相關(guān)的發(fā)明專利申請(qǐng)可以追溯到上世紀(jì)90年代，甚至更早，但是直到2009年全球申請(qǐng)量一直徘徊在二三十項(xiàng)左右。此時(shí)期的申請(qǐng)主要是海外申請(qǐng)，中國(guó)大陸的申請(qǐng)幾乎沒(méi)有。加利福尼亞州立大學(xué)于1993年的專利申請(qǐng)（CN1147153A，下文將詳細(xì)介紹）是此時(shí)期較有代表性的專利申請(qǐng)。圖2申請(qǐng)量趨勢(shì)圖到了2009年，Rogers教授及其合作者在Science雜志上發(fā)表論文“PrintedAssembliesofInorganicLight-EmittingDiodesforDeformableandSemitransparentDisplays”，公布了其應(yīng)用巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)制造Micro-LED顯示器的相關(guān)工作，引起了國(guó)際上廣泛的關(guān)注。從圖2的申請(qǐng)量趨勢(shì)圖也可以看出，2009年以后的申請(qǐng)量開(kāi)始逐步增長(zhǎng)，包括索尼、夏普在內(nèi)的諸多公司在這一年提出了相關(guān)的專利申請(qǐng)，而且值得注意的是，后來(lái)被蘋(píng)果公司收購(gòu)的LuxVue公司恰恰就是在這一年成立的。從圖2中可以看出，從2016年開(kāi)始國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，并于2019年達(dá)到巔峰，這與Micro-LED顯示作為下一代顯示技術(shù)的發(fā)展方向開(kāi)始被業(yè)界普遍重視有關(guān)。特別是中國(guó)大陸的申請(qǐng)量增長(zhǎng)迅猛，很快超過(guò)海外申請(qǐng)量，可見(jiàn)“集中猛攻”是我國(guó)技術(shù)研發(fā)的一大特色。值得注意的是，盡管2020年仍然有小部分專利文獻(xiàn)尚未公開(kāi)而導(dǎo)致當(dāng)年數(shù)據(jù)不完整，但已經(jīng)可以看出，相比于海外申請(qǐng)量很可能跌落的趨勢(shì)，中國(guó)大陸的申請(qǐng)量已經(jīng)有小幅提升。2021年和2022年申請(qǐng)的專利大部分因還未公開(kāi)而數(shù)據(jù)不全，故總量不具有參考價(jià)值。（二）申請(qǐng)的來(lái)源和目標(biāo)區(qū)域分析首先，我們利用DWPI庫(kù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)了每一件專利文獻(xiàn)分布的區(qū)域。如圖3所示，中國(guó)大陸和美國(guó)是專利文獻(xiàn)分布的主要區(qū)域，兩者之和超過(guò)了總量的一半，可見(jiàn)中國(guó)大陸和美國(guó)是全球巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)最主要的市場(chǎng)。其次是日本、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、歐洲和德國(guó)①本文中“歐洲”對(duì)應(yīng)歐洲專利局的相應(yīng)數(shù)據(jù)。“德國(guó)”對(duì)應(yīng)德國(guó)專利局的相應(yīng)數(shù)據(jù)。，都有數(shù)百的文獻(xiàn)量，也是巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)較重要的市場(chǎng)。最后加拿大也有少量的文獻(xiàn)分布，該市場(chǎng)也值得關(guān)注。圖3專利文獻(xiàn)主要區(qū)域分布圖然后，我們利用DWPI庫(kù)的數(shù)據(jù)對(duì)每一件專利的來(lái)源地和目標(biāo)地進(jìn)行更細(xì)化的統(tǒng)計(jì)。如圖4所示，無(wú)論從專利來(lái)源還是市場(chǎng)布局來(lái)看，中國(guó)大陸和美國(guó)的文獻(xiàn)量都是最大的?？梢?jiàn)兩個(gè)區(qū)域在技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)兩方面都是全球最重要的區(qū)域。圖4專利文獻(xiàn)主要目標(biāo)地-來(lái)源地區(qū)域分布圖從專利布局來(lái)看，來(lái)自中國(guó)大陸的專利申請(qǐng)主要進(jìn)入中國(guó)大陸和美國(guó)兩個(gè)區(qū)域，進(jìn)入其他區(qū)域的量比較少；然而，來(lái)自美國(guó)的專利申請(qǐng)除了進(jìn)入中國(guó)大陸和美國(guó)兩個(gè)區(qū)域之外，在日本、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、歐洲等區(qū)域都有一定的布局?？梢?jiàn)，中國(guó)大陸的專利技術(shù)主要關(guān)注中國(guó)大陸和美國(guó)市場(chǎng)布局，而美國(guó)的專利技術(shù)則更加側(cè)重全球的整體布局。從專利來(lái)源地看，日本和韓國(guó)具有較大文獻(xiàn)量，但是從專利目標(biāo)地來(lái)看，這兩個(gè)地區(qū)的專利文獻(xiàn)量又相對(duì)較少。由此可見(jiàn)，日本和韓國(guó)產(chǎn)生了大量的專利技術(shù)，但這些專利技術(shù)更傾向于向海外布局，即這兩個(gè)地區(qū)屬于技術(shù)輸出型地區(qū)。與此相反，歐洲是個(gè)非常有特色的區(qū)域，其作為來(lái)源地的專利申請(qǐng)并不多，但是相對(duì)而言以歐洲為目標(biāo)地的專利文獻(xiàn)量較大，可見(jiàn)歐洲沒(méi)有產(chǎn)生很多專利技術(shù)但該地區(qū)是很多專利技術(shù)選擇布局的地區(qū)，即該地區(qū)屬于技術(shù)輸入型地區(qū)。中國(guó)臺(tái)灣、德國(guó)和加拿大的專利來(lái)源地-目標(biāo)地的布局結(jié)構(gòu)都比較均衡，和美國(guó)的類似，都屬于技術(shù)平衡型地區(qū)。（三）主要申請(qǐng)人分析我們根據(jù)DWPI庫(kù)的數(shù)據(jù)對(duì)申請(qǐng)人進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并對(duì)相同或相關(guān)的申請(qǐng)人進(jìn)行了人工合并，以了解重要申請(qǐng)人的情況。圖5申請(qǐng)量前二十的申請(qǐng)人情況圖6顯示了全球前20位申請(qǐng)人的申請(qǐng)量，同時(shí)還區(qū)分了2016年之前和之后的申請(qǐng)量?？梢钥闯?，在2016年之前的主要申請(qǐng)人是蘋(píng)果，索尼、三星、X-celeprint次之，可見(jiàn)，這些海外企業(yè)早年就在這一領(lǐng)域有一定的積累。而國(guó)內(nèi)企業(yè)的申請(qǐng)全部都是在2016年以后的，巧合的是臺(tái)灣CIMS恰好就是在2016年成立的，可以認(rèn)為臺(tái)灣CIMS的成立直接引起了國(guó)內(nèi)相關(guān)顯示企業(yè)對(duì)Micro-LED顯示技術(shù)的重點(diǎn)關(guān)注，同時(shí)標(biāo)志著Micro-LED顯示作為下一代主流顯示技術(shù)成為了市場(chǎng)共識(shí)。從圖6可以看出，領(lǐng)域內(nèi)最主要的申請(qǐng)人仍然是傳統(tǒng)的顯示企業(yè)，如三星、京東方、華星光電、LG等。三星在不同產(chǎn)業(yè)都有較均衡的專利布局，故較早進(jìn)入該產(chǎn)業(yè)，其他企業(yè)都進(jìn)入較晚，2016年以前的申請(qǐng)量較少或沒(méi)有，但是2016年之后專利量增長(zhǎng)迅猛、后來(lái)居上。特別是康佳，其所有的專利都是在2019年成立康佳光電技術(shù)研究院之后申請(qǐng)的。這與這些公司的經(jīng)營(yíng)模式有關(guān)。它們一般比較保守，在市場(chǎng)趨勢(shì)尚未明朗之前，研發(fā)力量仍在較主流的LCD、OLED顯示技術(shù)，到2016年Micro-LED顯示被普遍認(rèn)為是下一代的主流顯示技術(shù)之后，才開(kāi)始進(jìn)行集中研發(fā)，并很快出現(xiàn)專利申請(qǐng)的井噴。圖6專利申請(qǐng)CN1513204A中的轉(zhuǎn)移方法另一方面，一些知名的下游企業(yè)開(kāi)始涉足顯示行業(yè)，如蘋(píng)果、Facebook。這些企業(yè)往往是顯示企業(yè)的客戶，對(duì)顯示行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)有很強(qiáng)的話語(yǔ)權(quán)，因此，2014年蘋(píng)果收購(gòu)LuxVue公司、2020年Facebook與Plessey公司的合作，對(duì)于業(yè)界都是一劑強(qiáng)大的興奮劑。一些基于巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)研發(fā)的新公司開(kāi)始出現(xiàn)在舞臺(tái)上，如X-celeprint、錼創(chuàng)、Point、ELUX、亮銳、成都辰顯。要知道半導(dǎo)體行業(yè)往往是資本密集型、技術(shù)密集型的，長(zhǎng)期的技術(shù)積累對(duì)于一個(gè)公司而言是非常重要的，因而很少有初創(chuàng)公司能夠在這一行業(yè)占據(jù)相當(dāng)?shù)牡匚?。但是Micro-LED產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)不同，如前文圖1所示，只需要基于巨量轉(zhuǎn)移這一項(xiàng)技術(shù)，就可以將現(xiàn)有較為成熟的技術(shù)進(jìn)行整合，形成完整的結(jié)構(gòu)。這種“以點(diǎn)帶面”的結(jié)構(gòu)非常利于初創(chuàng)公司的形成。另外，一些具有深厚封裝技術(shù)功底的公司，在巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)上也有一定的布局，如英特爾、松下。三、主要技術(shù)路線從技術(shù)路線的角度，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)當(dāng)前仍然處于一種百花齊放的狀態(tài)，眾多公司紛紛推出各具特色的巨量轉(zhuǎn)移方案，但是沒(méi)有一種能夠占據(jù)主流地位，相互之間也沒(méi)有類似技術(shù)演進(jìn)的關(guān)聯(lián)。在此，僅通過(guò)羅列的方式介紹常見(jiàn)的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)。當(dāng)前主流的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)主要包括三類：拾取轉(zhuǎn)移、整體轉(zhuǎn)移和自組裝。其中拾取轉(zhuǎn)移為最常見(jiàn)的方案，而通過(guò)拾取方式的不同，又包括了多種技術(shù)路線。下面對(duì)較為主流的巨量轉(zhuǎn)移方案進(jìn)行介紹。（一）真空拾取法國(guó)原子能委員會(huì)的專利申請(qǐng)CN1513204A公開(kāi)了一種從初始載體向最終載體轉(zhuǎn)移半導(dǎo)體芯片的方法。如圖7所示，在作為初始載體的基片10上制造一些半導(dǎo)體芯片11（例如：光電子元件或者微電子元件），這些芯片11通過(guò)至少一個(gè)阻止層12與其余的基片10分隔；在基片10和芯片11上鋪設(shè)粘膠層13，并粘連在傳遞載體14上；然后通過(guò)拋光或相近的方法去除基片10；之后，進(jìn)行垂直預(yù)切割，通過(guò)溝槽17將芯片分隔；此后，選擇性地拾取待轉(zhuǎn)移的薄片16，即在壓力作用/抽吸作用/一連串的壓力和抽吸作用/一連串的壓力和釋放壓力的作用/一連串的抽吸和釋放抽吸的作用下，或者通過(guò)拾取工具18施加突然的壓力，實(shí)現(xiàn)薄片16的相應(yīng)的位置斷裂，將待轉(zhuǎn)移的薄片16分離開(kāi)來(lái)；最后將該抽取的薄片16固定在最終載體19上，去除粘膠層13以最終留下半導(dǎo)體芯片11。圖7專利申請(qǐng)CN104115266A中的轉(zhuǎn)移方法這種方法的好處是可以和現(xiàn)有的微電子設(shè)備兼容，可以任意選取轉(zhuǎn)移的單體。缺點(diǎn)是預(yù)切割過(guò)程會(huì)限制所轉(zhuǎn)移的單體尺寸、耐熱度。而且由于真空吸頭的限制，該方法只能轉(zhuǎn)移尺寸在80um以上的芯片，轉(zhuǎn)移速度也較慢，三星、索尼等公司在該技術(shù)上都有一定的布局。（二）靜電拾取、磁拾取蘋(píng)果/LuxVue公司的專利申請(qǐng)CN104115266A公開(kāi)了一種利用靜電轉(zhuǎn)移頭組件將承載襯底上的微型器件轉(zhuǎn)移到接收襯底上的方法。如圖8，本方法中特別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的轉(zhuǎn)移工具，包括靜電轉(zhuǎn)移頭組件206以及與對(duì)應(yīng)的微型LED器件陣列的節(jié)距的整數(shù)倍相匹配的靜電轉(zhuǎn)移頭陣列204。這種轉(zhuǎn)移工具可用于拾取該微型LED器件并將其轉(zhuǎn)移并鍵合到接收襯底。這樣，可以高轉(zhuǎn)移速率將微型LED器件集成并裝配到不同類的集成的系統(tǒng)中，包括從微型顯示到大面積顯示范圍內(nèi)任何尺寸的襯底。其工作方式是將吸合電壓施加于靜電轉(zhuǎn)移頭，根據(jù)靜電夾使用異性電荷相吸的原理來(lái)拾取微型器件。圖8專利申請(qǐng)CN107004615A中的轉(zhuǎn)移方法同時(shí)，為了保證拾取之后在接收襯底300上放置微型LED器件的成功率，在放置時(shí)采用加熱的方式使得微型LED器件下方的鍵合層連接在接收襯底300相應(yīng)的位置。這樣也可以保障微型LED器件與接收襯底300（常常是TFT基板）良好的電接觸。這種方法的好處是可以在1/10秒到幾秒之內(nèi)將微型器件陣列從承載襯底轉(zhuǎn)移到接收襯底，并且在1/4的轉(zhuǎn)移時(shí)間中將該微型器件陣列鍵合到接收襯底。此外，由于靜電轉(zhuǎn)移頭陣列可具有1—100μm的節(jié)距（P）以及1—100μm的最大寬度（W），這樣可以根據(jù)需要將密集排列在承載襯底（常常是微型器件最初的生長(zhǎng)襯底）上的微型器件以最高效的方式轉(zhuǎn)移到一個(gè)或多個(gè)接收襯底上，并相應(yīng)地稀疏排列。這種方案轉(zhuǎn)移效率高、良率好，非常適用于工業(yè)生產(chǎn)。蘋(píng)果、友達(dá)、VueReal公司、Cooledge公司在該技術(shù)上都有一定的技術(shù)布局。另有一種與靜電拾取類似的磁拾取方案，其利用MEMS磁鐵制成的磁性轉(zhuǎn)移頭進(jìn)行拾取。但由于磁力的靈敏度和相應(yīng)速度較靜電力較差，因而當(dāng)前只能轉(zhuǎn)移尺寸在10um以上的芯片，轉(zhuǎn)移速度較其他方案也較差，錼創(chuàng)、臺(tái)灣工研院、Cooledge公司仍然在該技術(shù)上不斷努力。（三）轉(zhuǎn)模印刷X-celeprint公司的專利申請(qǐng)CN107004615A公開(kāi)了一種利用彈性印模與半導(dǎo)體元件之間的范德瓦爾斯力轉(zhuǎn)移半導(dǎo)體元件的方法。如圖9所示，在母襯底105上制造多個(gè)可印刷半導(dǎo)體元件100形成的第一圖案110。然后，使具有含有多個(gè)離散連結(jié)區(qū)125的接觸表面120的保形轉(zhuǎn)移裝置115（常用彈性印模）與母襯底105上的可印刷半導(dǎo)體元件100的一部分保形接觸，該接觸表面120上的連結(jié)區(qū)125的特征為對(duì)于可印刷半導(dǎo)體元件100的親和性且可為化學(xué)改性區(qū)（此類區(qū)具有從PDMS層的表面延伸的羥基）或涂覆有一或多個(gè)粘合層的區(qū)。此后，轉(zhuǎn)移接觸在連結(jié)區(qū)125上的可印刷半導(dǎo)體元件100至襯底135的接收表面130接觸。隨后半導(dǎo)體元件100與接觸表面120的分離，導(dǎo)致半導(dǎo)體元件100組裝于襯底135的接收表面130上，借此產(chǎn)生可印刷半導(dǎo)體元件100的第二圖案140，該第二圖案140在位置及空間定向上不同于之前的第一圖案110。其中，分離的方法為：在印模210精確對(duì)準(zhǔn)到接收襯底230之后，通過(guò)施加均勻氣壓235使印模210與接收襯底230保形接觸；接著通過(guò)固持印模210的移動(dòng)或接收襯底230的移動(dòng)以達(dá)一定位移偏移265，從而將X-Y平面內(nèi)剪切力250施加到印模，此剪切力傳輸?shù)接∧５妆砻?，從而?dǎo)致印模印刷柱270的一些彈性機(jī)械變形；最后通過(guò)在相對(duì)于接收表面230的垂直（Z）方向280上移動(dòng)印模210且同時(shí)減小施加于印模背襯上的氣壓235而使印模210脫離接收襯底230。圖9專利申請(qǐng)CN101859728A中的轉(zhuǎn)移方法這種轉(zhuǎn)移方法的自由度非常大，如其名字那樣，可以像印刷一樣根據(jù)需要自由地將器件印刷到需要的表面上。它可以全室溫處理，非常適用于如柔性顯示面板等溫度不耐的轉(zhuǎn)移場(chǎng)景。更重要的是，這種方法無(wú)需如轉(zhuǎn)移頭之類的精密器件，成本低廉。當(dāng)前主要是X-celeprint公司采用該技術(shù)，其轉(zhuǎn)移的芯片尺寸可達(dá)納米級(jí)別，而且由于是整面一次全部轉(zhuǎn)印，因而轉(zhuǎn)移時(shí)間可以忽略不計(jì)。（四）激光脫附索尼公司的專利申請(qǐng)CN101859728A公開(kāi)了一種將器件從第一基板轉(zhuǎn)移到第二基板上的方法。如圖10所示，將帶有器件5的第一基板1移動(dòng)到第二基板7上方，然后激光照射所需要轉(zhuǎn)移的器件5，使得相應(yīng)器件5上的剝離層3的固定能力下降，從而使得相應(yīng)的器件5從第一基板1上脫離并留在第二基板7上。其中，剝離層3由通過(guò)吸收該轉(zhuǎn)移方法中所使用的激光束而被爆發(fā)性地蒸發(fā)和去除（所謂的剝離）的材料制成，例如可使用聚酰亞胺作為該材料，但本發(fā)明并不局限于此。圖10專利申請(qǐng)CN104396030A中的轉(zhuǎn)移方法考慮到激光的平行性完全可以保障微米級(jí)的高精度轉(zhuǎn)移操作，而且光學(xué)操作較靜電力、范德瓦爾斯力等力學(xué)操作更為簡(jiǎn)單可靠，技術(shù)難度低，包括索尼、夏普、美科米尚、歌爾、QMAT、Uniqarta等諸多公司在這一技術(shù)路線上進(jìn)行研發(fā)。（五）整片轉(zhuǎn)移法國(guó)原子能委員會(huì)的專利申請(qǐng)CN104396030A公開(kāi)了一種將支承基板（原始生長(zhǎng)基板）上的器件整體轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印基板（目標(biāo)基板）上的方法。如圖11所示，在支承基板100上生長(zhǎng)LED，并通過(guò)刻蝕溝槽結(jié)構(gòu)160以分割出多個(gè)基本LED結(jié)構(gòu)125，沉積絕緣材料130以覆蓋基本LED結(jié)構(gòu)125的暴露的表面和溝槽160；然后，通過(guò)刻蝕去除基本LED結(jié)構(gòu)125上方的絕緣層材料130，并制造接觸墊134；之后，在整個(gè)表面上方沉積金屬層142并拋光，在上方結(jié)合轉(zhuǎn)印基板150；最后，翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)去除原始的支承基板100。圖11專利申請(qǐng)CN1147153A中的轉(zhuǎn)移方法這種整體轉(zhuǎn)移的方法在半導(dǎo)體領(lǐng)域中有較廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)在于方法簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)移的良率高。然而，其不能改變基板上各個(gè)器件之間的位置和取向關(guān)系，即只能1:1地按照原樣轉(zhuǎn)移，這對(duì)于其在Micro-LED顯示技術(shù)中的應(yīng)用來(lái)說(shuō)有很大的限制。因此，這種方案只是在較早的文獻(xiàn)中出現(xiàn)，現(xiàn)在較少使用。（六）自組裝加利福尼亞大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“加州大學(xué)”）的專利申請(qǐng)CN1147153A公開(kāi)了一種通過(guò)自組裝的方法向基片轉(zhuǎn)移單體器件的方案。如圖12所示，在目標(biāo)基片的上表面形成至少一個(gè)凹槽區(qū)，該凹槽與定形塊19的形狀相對(duì)應(yīng)；然后，在流體內(nèi)提供多個(gè)定形塊19以形成相應(yīng)的漿體，使該包含多個(gè)定形塊19的漿體在目標(biāo)基片上均勻地流動(dòng)，此