CN108227375B - 一种微型发光二极管转印方法及阵列基板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微型发光二极管转印方法及阵列基板，通过在阵列基板的有机层上形成包括上小下大的开口的光刻胶图形，该开口的上边缘的尺寸小于或等于待转印的发光元件的尺寸，这样，在将携带有待转印的发光元件的转移基板与阵列基板对位后，通过向转移基板施加压力，可以将待转印的发光元件牢固卡合在该开口内，从而增加待转印的发光元件在阵列基板上的附着性，在移除转移基板的过程中，降低待转印的发光元件被转移基板带走的风险，增加转印成功率，提高产品良率，避免产生暗点不良。

Description

一种微型发光二极管转印方法及阵列基板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种微型发光二极管转印方法及阵列基板。

背景技术

Micro LED(微型发光二极管)是将LED结构进行薄膜化、微小化、阵列化，其尺寸仅在1～10μm等级左右。Micro LED面板可以采用转印工艺，即Thin Film Transfer(薄膜转移)工艺制备。具体的，首先，形成微米等级的Micro LED磊晶薄膜结构，并以一暂时基板(即转移基板)承载LED磊晶薄膜结构。然后，根据驱动电路基板上所需的像素间距，利用转移基板将Micro LED磊晶薄膜结构进行批量转移，使其键接于驱动电路基板(即阵列基板)上形成像素。

然而，现有的转印工艺在转移Micro LED时，Micro LED与阵列基板之间的附着性较差，Micro LED容易被转移基板带走，转印成功率低，而且会在阵列基板上相应位置形成坏点，造成暗点不良的显示缺陷，降低产品良率。

因此亟需一种微型发光二极管转印方法及阵列基板以解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种微型发光二极管转印方法及阵列基板，用以至少部分解决现有转印工艺中Micro LED转印成功率低，易产生暗点不良的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明提供一种微型发光二极管转印方法，包括以下步骤：

在阵列基板的有机层上形成光刻胶层，并在待转印位置形成光刻胶图形，所述光刻胶图形在垂直于光刻胶层的截面为贯穿所述光刻胶层的开口，所述开口远离所述有机层一侧的尺寸小于或等于待转印的发光元件的尺寸，且所述开口远离所述有机层一侧的尺寸小于所述开口邻近所述有机层一侧的尺寸；

将携带有所述待转印的发光元件的转移基板与所述阵列基板对位，并向所述转移基板施加压力，以使所述发光元件与所述开口卡合；

移除所述转移基板，以使所述待转印的发光元件转印至所述阵列基板。

进一步的，在将携带有所述待转印的发光元件的转移基板与所述阵列基板对位之前，所述方法还包括：

将所述待转印的发光元件与衬底基板分离，并将所述待转印的发光元件固定在所述转移基板上。

进一步的，在阵列基板的有机层的待转印位置形成光刻胶图形之后，且在向所述转移基板施加压力之前，所述方法还包括：软化所述有机层；

在向所述转移基板施加压力之后，且移除所述转移基板之前，所述方法还包括：固化所述有机层。

优选的，所述软化所述有机层，具体包括：加热软化所述有机层；

所述固化所述有机层，具体包括：加热固化所述有机层，或者利用紫外光照射固化所述有机层。

优选的，所述开口呈梯形；所述在阵列基板的有机层上形成光刻胶层，并在待转印位置形成光刻胶图形，具体包括：

在所述阵列基板的有机层上涂覆负性光刻胶；

采用掩膜板进行曝光、显影，在所述有机层的待转印位置形成光刻胶图形。

进一步的，在移除所述转移基板之后，所述方法还包括：剥离所述光刻胶层。

本发明提供的微型发光二极管转印方法，通过在阵列基板的有机层上形成包括上小下大的开口的光刻胶图形，该开口的上边缘的尺寸小于或等于待转印的发光元件的尺寸，这样，在将携带有待转印的发光元件的转移基板与阵列基板对位后，通过向转移基板施加压力，可以将待转印的发光元件牢固卡合在该开口内，从而增加待转印的发光元件在阵列基板上的附着性，在移除转移基板的过程中，降低待转印的发光元件被转移基板带走的风险，增加转印成功率，提高产品良率，避免产生暗点不良。

本发明还提供一种阵列基板，包括基底和形成在所述基底上的有机层和发光元件，还包括形成在所述有机层上的光刻胶层，所述光刻胶层在待转印位置具有光刻胶图形，所述光刻胶图形在垂直于光刻胶层的截面为贯穿所述光刻胶层的开口，所述发光元件位于所述开口内，所述开口远离所述有机层一侧的尺寸小于所述开口邻近所述有机层一侧的尺寸，且在所述发光元件转印至所述阵列基板之前，所述开口远离所述有机层一侧的尺寸小于或等于所述发光元件的尺寸。

优选的，所述开口呈梯形。

优选的，所述光刻胶层的厚度小于所述发光元件的厚度。

优选的，所述发光器件为微型发光二极管。

本发明提供的微阵列基板，在阵列基板的有机层上设置有发光元件、光刻胶层和包括上小下大的开口的光刻胶图形，且该开口的上边缘的尺寸小于或等于发光元件3的尺寸，这样，在利用转移基板将该发光元件转印至阵列基板的过程中，该发光元件可以牢固卡合在该开口内，从而增加发光元件在阵列基板上的附着性，在移除转移基板的过程中，降低发光元件被转移基板带走的风险，增加转印成功率，提高产品良率，避免产生暗点不良。

附图说明

图1-图5为本发明提供的微型发光二极管转印方法的流程示意图。

图例说明：

1、转移基板 2、阵列基板 3、发光元件

4、衬底基板 11、连接层 21、基底

22、有机层 23、光刻胶层 231、光刻胶图形

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供微型发光二极管转印方法，用于利用转移基板将发光元件转印至阵列基板，在本发明实施例中，发光元件为微型发光二极管。

以下结合图1至图5，详细说明本发明的微型发光二极管转印方法，如图1至图5所示，所述方法包括以下步骤：

步骤101，在阵列基板的有机层上形成光刻胶层，并在待转印位置形成光刻胶图形。

如图2所示，阵列基板2包括基底21，基底21上设置有有机层22，有机层22可以为有机树脂层。在有机层22远离基底21的一侧形成光刻胶层23，光刻胶层23上形成有光刻胶图形231，光刻胶图形231所在的位置即为微型发光二极管的待转印位置。

具体的，如图2所示，光刻胶图形231为在垂直于光刻胶层23的截面为贯穿光刻胶层23的开口，所述开口远离阵列基板2的有机层22一侧的尺寸为d1，所述开口邻近阵列基板2的有机层22一侧的尺寸为d2，需要说明的是，在本发明实施例中，开口的尺寸是指在垂直于光刻胶层23的截面上，所述开口的宽度。

结合图1所示，待转印的发光元件3的尺寸为w，为了保证待转印的发光元件3在转印过程中能够与阵列基板2紧密连接，优选的，所述开口远离阵列基板2的有机层22一侧的尺寸d1小于或等于待转印的发光元件的尺寸w。由于光刻胶层23具有一定的弹性，在受外力时能够发生一定的弹性形变，因此，将所述开口远离阵列基板2的有机层22一侧的宽度d1设置为小于或等于待转印的发光元件的宽度w，可以使所述开口外周的光刻胶层23抱紧待转印的发光元件3，从而增加该发光元件3与阵列基板2之间的连接性能。

所述开口远离阵列基板2的有机层22一侧的尺寸d1小于所述开口邻近阵列基板2的有机层22一侧的尺寸d2。优选的，所述开口呈梯形，即所述开口远离阵列基板2的有机层22一侧为梯形的上底，所述开口邻近阵列基板2的有机层22一侧为梯形的下底，该梯形为正梯形。相应的，所述在阵列基板2的有机层22的待转印位置形成光刻胶图形231，具体包括：在阵列基板2的有机层22上涂覆负性光刻胶，采用掩膜板进行曝光、显影，在有机层22的待转印位置形成光刻胶图形231。具体的，将掩膜板(图中未绘示)的遮挡部与待转印位置相对应，利用紫外光照射在掩膜板远离阵列基板2的一侧，部分紫外光可以从掩膜板的镂空部通过并照射在光刻胶层23上，部分紫外光被掩膜板的遮挡部遮挡，无法照射到待转印位置。利用显影液显影，负性光刻胶曝光后发生光聚合反应，不溶于显影液，而负性光刻胶未被曝光的部分溶于显影液，从而在该位置(即待转印位置)形成光刻胶图形231。如图2所示，采用负性光刻胶可以形成正梯形的开口形状，即梯形上底<梯形下底。

由于光刻胶层23的材料通常为粘滞性较高的材料，因此，在一定程度上，转印完成之后，也可以进一步增加光刻胶层23对发光元件3的抱紧力，以进一步提高增加发光元件3与阵列基板2之间的连接性能。

步骤102，将携带有待转印的发光元件的转移基板与阵列基板对位，并向转移基板施加压力，以使待转印的发光元件与所述开口卡合。

如图3所示，转移基板1的一侧设置有连接层11，连接层11远离转移基板1的一侧与待转印的发光元件3连接固定。

具体的，首先，将携带有待转印的发光元件3的转移基板1与阵列基板2对位，以使待转印的发光元件3与所述开口(即光刻胶图形231)相对应。然后，向转移基板1施加压力，以使待转印的发光元件3与所述开口卡合。由于所述开口远离阵列基板2的有机层22一侧的尺寸d1小于或等于待转印的发光元件3的尺寸w，且光刻胶层23具有一定的弹性，在待转印的发光元件3与所述开口卡合过程中，待转印的发光元件3的侧边挤压光刻胶层23，使其发生一定程度的形变，从而使待转印的发光元件3能够进入所述开口内，且所述开口外周的光刻胶层23可以抱紧待转印的发光元件3，从而增加该发光元件3与阵列基板2之间的连接性能。

如图3所示，光刻胶层23的厚度h1小于待转印的发光元件3的厚度h2，这样，在向转移基板1施加压力时，可以确保转移基板1与阵列基板2之间具有一定的间隙，方便向转移基板1施力，以确保待转印的发光元件3能够完全卡合在光刻胶图形231内。

步骤103，移除转移基板，以使待转印的发光元件转印至阵列基板。

具体的，如图4所示，在将待转印的发光元件3与所述开口卡合之后，移除转移基板1，即将待转印的发光元件3与转移基板1的连接层11分离。在此过程中，由于待转印的发光元件3被光刻胶层3紧固环抱，该待转印的发光元件3不会被转移基板1带走，仍然留在所述开口内，从而将待转印的发光元件3转印至阵列基板2。

通过步骤101-103可以看出，通过在阵列基板2的有机层22上形成包括上小下大的开口的光刻胶图形231，该开口的上边缘的尺寸d1小于或等于待转印的发光元件3的尺寸w，这样，在将携带有待转印的发光元件3的转移基板1与阵列基板2对位后，通过向转移基板1施加压力，可以将待转印的发光元件3牢固卡合在该开口内，从而增加待转印的发光元件3在阵列基板2上的附着性，在移除转移基板1的过程中，降低待转印的发光元件3被转移基板1带走的风险，增加转印成功率，提高产品良率，避免产生暗点不良。

进一步的，在移除转移基板(即步骤103)之后，所述方法还可以包括以下步骤：

步骤104，剥离光刻胶层。

具体的，可以在将全部待转印的发光元件3转印至阵列基板2上之后，再剥离光刻胶层23。如图5所示，剥离发光元件3外周的光刻胶层23，以将发光元件3保留在阵列基板2上。

需要说明的是，本步骤为可选步骤，也就是说，光刻胶层23可以从阵列基板2上去除，也可以保留在阵列基板2上(即不再执行本步骤)。

进一步的，在将携带有待转印的发光元件的转移基板与阵列基板对位(即步骤102)之前，所述方法还可以包括以下步骤：

步骤101’，将待转印的发光元件与衬底基板分离，并将待转印的发光元件固定在转移基板上。

具体的，如图1所示，在转印工艺开始之前，待转印的发光元件3设置在衬底基板4上，衬底基板4可为蓝宝石基板、玻璃基板等。在本步骤中，转移基板1从衬底基板4上拾取待转印的发光元件3，使待转印的发光元件3通过连接层11与转移基板1相连，通过移动转移基板1，将待转印的发光元件3与衬底基板4分离。其中，待转印的发光元件3与连接层11可以通过物理方式或化学方式连接。

需要说明的是，步骤101’与步骤101的执行顺序不限，即步骤101’可以在执行步骤101之前执行，也可以在步骤101之后执行，两个步骤也可以同步执行。

进一步的，在阵列基板的有机层的待转印位置形成光刻胶图形(即步骤101)之后，且在向所述转移基板施加压力(即步骤102)之前，所述方法还可以包括以下步骤：

步骤102’，软化有机层。

具体的，可以通过加热方式软化有机层22，从而增加有机层22的表面粘性，以使待转印的发光元件3更加牢固附着在阵列基板2上。

优选的，在本步骤中，加热温度不超过120℃。

进一步的，在向转移基板施加压力(即步骤102)之后，且移除转移基板(即步骤103)之前，所述方法还可以包括以下步骤：

步骤103’，固化有机层。

具体的，可以通过加热方式固化有机层22，或者利用紫外光照射的方式固化有机层22。

优选的，在本步骤中，加热固化温度可以为200-500℃。

上述微型发光二极管转印方法，可以大幅提高微型发光二极管转印成功率和产品良率，降低生产成本。

本发明还提供一种阵列基板，结合图2和图4所示，阵列基板2包括基底21和形成在基底21上的有机层22和发光元件3。阵列基板2还包括形成在有机层22上的光刻胶层23，光刻胶层23在待转印位置具有光刻胶图形231，光刻胶图形231在垂直于光刻胶层23的截面为贯穿光刻胶层23的开口，发光元件3位于所述开口内，所述开口远离有机层22一侧的尺寸d1小于所述开口邻近有机层22一侧的尺寸d2，且在发光元件3转印至阵列基板2之前，所述开口远离有机层22一侧的尺寸d1小于或等于发光元件3的尺寸w。

本发明提供的微阵列基板，在阵列基板的有机层上设置有发光元件3、光刻胶层23和包括上小下大的开口的光刻胶图形231，且该开口的上边缘的尺寸d1小于或等于发光元件3的尺寸w，这样，在利用转移基板1将该发光元件3转印至阵列基板2的过程中，该发光元件3可以牢固卡合在该开口内，从而增加发光元件3在阵列基板2上的附着性，在移除转移基板1的过程中，降低发光元件3被转移基板1带走的风险，增加转印成功率，提高产品良率，避免产生暗点不良。

优选的，所述开口呈梯形，也就是说，所述开口呈正梯形，这样，待转印的发光元件3可以完全卡合在光刻胶图形231内，从而增加光刻胶层23对发光元件3的抱紧力，进一步提高增加发光元件3与阵列基板2之间的连接性能。

优选的，光刻胶层23的厚度h1小于发光元件3的厚度h2，这样，在向转移基板1施加压力时，可以确保转移基板1与阵列基板2之间具有一定的间隙，方便向转移基板1施力，以确保待转印的发光元件3能够完全卡合在光刻胶图形231内。

优选的，发光器件3为微型发光二极管。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微型发光二极管转印方法，其特征在于，包括以下步骤：

在阵列基板的有机层上形成光刻胶层，并在待转印位置形成光刻胶图形，所述光刻胶图形在垂直于光刻胶层的截面为贯穿所述光刻胶层的开口，所述开口远离所述有机层一侧的尺寸小于或等于待转印的发光元件的尺寸，且所述开口远离所述有机层一侧的尺寸小于所述开口邻近所述有机层一侧的尺寸；

将携带有所述待转印的发光元件的转移基板与所述阵列基板对位，并向所述转移基板施加压力，以使所述发光元件与所述开口卡合；

移除所述转移基板，以使所述待转印的发光元件转印至所述阵列基板。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将携带有所述待转印的发光元件的转移基板与所述阵列基板对位之前，所述方法还包括：

将所述待转印的发光元件与衬底基板分离，并将所述待转印的发光元件固定在所述转移基板上。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在阵列基板的有机层的待转印位置形成光刻胶图形之后，且在向所述转移基板施加压力之前，所述方法还包括：软化所述有机层；

在向所述转移基板施加压力之后，且移除所述转移基板之前，所述方法还包括：固化所述有机层。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述软化所述有机层，具体包括：加热软化所述有机层；

所述固化所述有机层，具体包括：加热固化所述有机层，或者利用紫外光照射固化所述有机层。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开口呈梯形；所述在阵列基板的有机层上形成光刻胶层，并在待转印位置形成光刻胶图形，具体包括：

在所述阵列基板的有机层上涂覆负性光刻胶；

采用掩膜板进行曝光、显影，在所述有机层的待转印位置形成光刻胶图形。

6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，在移除所述转移基板之后，所述方法还包括：剥离所述光刻胶层。

7.一种阵列基板，包括基底和形成在所述基底上的有机层和发光元件，其特征在于，还包括形成在所述有机层上的光刻胶层，所述光刻胶层在待转印位置具有光刻胶图形，所述光刻胶图形在垂直于光刻胶层的截面为贯穿所述光刻胶层的开口，所述发光元件位于所述开口内，所述开口远离所述有机层一侧的尺寸小于所述开口邻近所述有机层一侧的尺寸，且在所述发光元件转印至所述阵列基板之前，所述开口远离所述有机层一侧的尺寸小于或等于所述发光元件的尺寸。

8.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述开口呈梯形。

9.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述光刻胶层的厚度小于所述发光元件的厚度。

10.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述发光元件为微型发光二极管。

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