CN111834239B - 用于转移微型元件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于转移微型元件的方法，包含：准备载体基板，载体基板上具有微型元件，其中黏着层位于载体基板和微型元件之间并接触载体基板和微型元件；借由包含可调节力的胶层的转移头从载体基板拾取微型元件；在接收基板上形成液体层；将转移头的可调节力的胶层的夹持力减少到小于将微型元件黏附到接收基板的力；借由转移头将微型元件放置在接收基板上，使得微型元件与液体层接触并被毛细力夹持；以及将转移头移离接收基板，使得微型元件与转移头分离并黏附固定到接收基板。此方法实现无复杂电路设计的转移头，且转移制程中液体层的存在降低了转移成本。
Description
技术领域
本发明涉及微型元件的转移，特别是涉及一种用于转移微型元件的方法。
背景技术
用于转移元件的传统技术包括借由晶圆接合(wafer bonding)从转移晶圆转移到接收基板。一种这样的实施方式是「直接接合」，其涉及将元件阵列从转移晶圆到接收基板的一个接合步骤，接着移除转移晶圆。另一种这样的实施方式是「间接接合」，其涉及两个接合/剥离步骤。在间接接合中，转移头可以从供应基板拾取元件阵列，然后将元件阵列接合到接收基板，然后移除转移头。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提出一种用于转移微型元件的方法，以简化微型元件的转移制程，进而降低微型元件在转移制程中的成本。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明的一些实施例提出了一种用于转移微型元件的方法。该方法包含：准备载体基板，载体基板上具有微型元件，其中黏着层位于载体基板和微型元件之间并接触载体基板和微型元件；借由包含可调节力的胶层的转移头从载体基板拾取微型元件，此是经由将可调节力的胶层黏附到微型元件上并借由可调节力的胶层所施加的夹持力来夹持微型元件；在接收基板上形成液体层；将转移头的可调节力的胶层的夹持力减少到小于将微型元件黏附到接收基板的力；借由转移头将微型元件放置在接收基板上，使得微型元件与液体层接触并被毛细力夹持；以及将转移头移离接收基板，使得微型元件与转移头分离并黏附固定到接收基板。
根据本发明的一实施例，在减少夹持力之后，毛细力大于夹持力。
根据本发明的一实施例，用于转移微型元件的方法还包含在微型元件与转移头分离之前蒸发液体层，使得微型元件贴附到接收基板的导电垫并且与导电垫电性接触，其中将微型元件黏附到导电垫的力是在蒸发之后所产生的黏附固定力。
根据本发明的一实施例，导电垫的面积小于或等于1平方毫米。
根据本发明的一实施例，微型元件包含在其上的电极，并且微型元件经由电极与导电垫贴附并与导电垫电性接触。
根据本发明的一实施例，降低接收基板的温度，使得在将转移头移离接收基板之前，液体层被冷冻。
根据本发明的一实施例，微型元件的侧向长度小于或等于50微米。
根据本发明的一实施例，在拾取之前，光阻层位于微型元件上，并且当执行拾取时，微型元件经由光阻层黏附到转移头。
根据本发明的一实施例，可调节力的胶层是图案化胶层。
根据本发明的一实施例，转移微型元件的方法还包含加热转移头、微型元件、液体层和接收基板的组合，以在转移头移离接收基板之前，借由微型元件和接收基板之间的黏合力在微型元件和接收基板之间形成黏合。
本发明内容与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明的用于转移微型元件的方法可实现没有复杂电路设计的粘合型转移头，能够由于液体层的存在而完成转移过程，并且降低了制程成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：
图1是本发明一些具体实施例中用于将微型元件从载体基板转移到接收基板的方法的流程图；
图2是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；
图3A是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；
图3B是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图图；
图4A是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；
图4B是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；
图5A是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；
图5B是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；
图6是在发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；
图7A是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；
图7B是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；
图8A是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图；以及
图8B是本发明一些具体实施例中用于转移微型元件的方法的中间步骤的剖视示意图。
【主要符号说明】
100：方法
110：操作
120：操作
130：操作
140：操作
150：操作
160：操作
210：载体基板
220：微型元件
222：光阻层
230：黏着层
240：转移头
242：夹持区域
244：凹洞
250：液体层
252：弯月面
260：接收基板
262：导电垫
270：可调节力的胶层
L：侧向长度
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的用于转移微型元件的方法，其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效更加深入且具体的了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
为简化附图，一些现有已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。并且，除非有其它表示，在不同附图中相同的元件符号可视为相对应的元件。这些附图的绘示是为了清楚表达这些实施方式中各元件之间的连接关系，并非绘示各元件的实际尺寸。
图1是用于将微型元件从载体基板转移到接收基板的方法的流程图。图2至图7B是图1的方法100的中间步骤的剖视示意图。参考图1至7B。方法100开始于操作110，准备载体基板210，载体基板210上具有微型元件220。黏着层230位于载体基板210和微型元件220之间并与载体基板210和微型元件220接触(如图2所示)。方法100继续操作120，借由转移头240从载体基板210拾取微型元件220，转移头240上包括可调节力的胶层270(如图3A和3B所示)。方法100继续进行操作130，在接收基板260上形成液体层250或图案化液体层250(参见图4A和4B)。方法100继续操作140，转移头240的可调节力的胶层270的夹持力F2被减少到小于将微型元件220黏附到接收基板260的力F3。方法100继续操作150，借由转移头240将所拾取的微型元件220放置在接收基板260上，使得微型元件220与液体层250接触并被由液体层250产生的毛细力夹持(如图5A、5B和6所示)。方法继续进行操作160，其中转移头240移离接收基板260，使得微型元件220与转移头240分离并保持在接收基板260上，并黏附固定到接收基板260上(如图7A和图7B所示)。
尽管在前一段和图1中仅提到了「一」微型元件220，但是在实际应用中可以使用「多个」微型元件220并且仍然在本发明内容的范围内，如将在以下具体实施例中说明的。
参考图2。如上所述，黏着层230位于载体基板210和多个微型元件220之间。特定而言，黏着层230与载体基板210和微型元件220接触。在一些具体实施例中，黏着层230的形成，系借由将具有黏合能力的材料涂覆到载体基板210上来执行。黏着层230可以通过旋涂机、狭缝涂布机或其任何组合进行涂覆。在一些实施例中，黏着层230可以由具有黏着能力的有机材料制成，诸如环氧树脂(epoxy)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、聚硅氧烷(polysiloxanes)、硅树脂(silicone)或其任何组合。此外，黏着层230可具有范围约1微米至约100微米的厚度。
黏着力F1是黏着层230对每个微型元件220的黏着力，并且其值为F11。在一些具体实施例中，黏着力F1是在减少黏着层230对每个微型元件220的力之后的黏着力，并且其值为F12。在一些实施例中，值F11(在没有进行所述减少之下的黏着力F1的值)大于值F12。所述减少是减少黏着层230对每个微型元件220的原始黏着力，这可以在拾取一些微型元件220之前执行。在一些具体实施例中，可以借由在黏着层230上加热、冷却、施加电场、电磁辐射、超声波、压力或其任何组合来执行，但是不应限于此。在一些具体实施例中，其中一个微型元件220的侧向长度L小于或等于约50微米。所述侧向长度在方向Y上测量。方向Y垂直于厚度方向Z，厚度方向Z垂直于载体基板210的平面延伸方向。例如，对于具有约10微米×10微米的表面积的一个微型元件220，所述减少的黏着力F1具有约50奈牛顿(nN)的值F12。本发明内容的具体实施例不限于此。依据实际应用可以执行对黏着层230的适当修改。黏着力F1可以包括凡得瓦力(Waals forces)，但不应限于此。
在一些实施例中，载体基板210可以是刚性基板。刚性基板可以由玻璃、硅(silicon)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrilebutadiene styrene,ABS)、石英(quartz)或其任何组合制成。本发明内容的具体实施例不限于此。依据实际应用可以执行对载体基板210的适当修改。
在一些实施例中，微型元件220可以是发光结构，诸如具有对应于光谱中的特定区域的能隙的化合物半导体。例如，发光结构可以包括基于II-VI材料(例如ZnSe、ZnO)或III-V氮化物材料(例如GaN、AlN、InN、InGaN、GaP、AlInGaP、AlGaAs或其合金)的一个或多个层。在一些其他实施例中，微型元件220也可以是集成电路(IC)或微机电系统(MEMS)元件，并且不应限于此。
参考图3A和3B所示，其中借由转移头240从载体基板210拾取一些微型元件220。转移头240上包括可调节力的胶层270，并且经由将可调节力的胶层270黏附到微型元件220，并通过由可调节力的胶层270施加的夹持力F2来夹持微型元件220，来拾取微型元件220。注意到，此时夹持力F2的值是F21。可调节力的胶层270可包括紫外胶材料，诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，但不应限于此。在一些具体实施例中，转移头240可具有多个夹持区域242，用于拾取和放置微型元件220。特定而言，夹持区域242是可调节力的胶层270的表面的多个部分。在一些具体实施例中，在转移头240上存在连续的夹持区域242，连续的夹持区域242是可调节力的胶层270的表面的一部分，并且夹持区域242中存在被配置为容纳不欲拾取的对象的凹洞。此外，当执行将微型元件220放置在接收基板260上时，原本在接收基板260上的物体将不会受到干扰。在夹持区域242中还可以存在凹洞244。转移头240可在其上具有图案化的可调节力的胶层270(如图3B所示)，使得当转移头240与微型元件220接触时，可借由具有值F21的夹持力F2拾取每个微型元件220。在一些具体实施例中，对于具有约10微米×10微米的表面积的一个微型元件220，用于一个微型元件220的夹持力F2的值F21为约100nN至1000nN。夹持力F2可以包括凡得瓦力，但不应限于此。
如上所述，在一些具体实施例中，可以在拾取之前减少具有值F11的原始黏着力F1以形成具有值F12的黏着力F1，使得夹持力F2和黏着力F1之间的差异被增加，以便于促进拾取微型元件220的性能。
参考图4A和4B。如上所述，液体层250形成在接收基板260上。液体层250可以形成为接收基板260上的一层，如图4A所示，或者图案化为接收基板260上的离散部分，如图4B所示。在图4B中，图案化的液体层250可以是将微型元件220放置在其上的位置。接收基板260可以是显示器基板、发光基板、具有诸如晶体管或集成电路的功能元件的基板、或具有金属重分布线的基板，但不限于此。在一些具体实施例中，可以借由在包括蒸气的环境中降低接收基板260的温度来形成液体层250，使得至少一部分蒸气凝结以在接收基板260上形成液体层250。特定而言，液体层250或图案化液体层250可以被形成在接收基板260的导电垫262上，但是不应限于此。在一些具体实施例中，每个导电垫262的面积小于或等于约1平方毫米。在一些具体实施例中，接收基板260的温度降低至大约露点，使得环境中的水蒸气凝结以形成用作液体层250的液态水。此外，液体层250的形成也可以通过喷洒蒸气、喷墨印刷、辊涂、浸涂等来实现。
参考图5A、5B和6。转移头240的可调节力的胶层270的夹持力F2被减少到值F22。可以借由紫外光照射、可见光照射或改变(例如升高或降低)温度来进行所述减少。如上所述，已经拾取的微型元件220借由转移头240放置在接收基板260上，使得每个微型元件220与液体层250接触并由毛细力F31夹持。特定而言，微型元件220紧邻导电垫262放置，使得液体层250可以抓持微型元件220。如图6所示的液体层250的弯月面252由毛细力F31引起。微型元件220被微型元件220和导电垫262之间的液体层250产生的毛细力F31夹持。在一些具体实施例中，当微型元件220被毛细力F31夹持时，液体层250的厚度小于微型元件220的厚度。注意到，可以交换操作130和操作150的顺序。也就是说，微型元件220可以放置在导电垫262上并与导电垫262接触，然后液体层250形成在接收基板260上。在一些具体实施例中，操作140可以在操作130和150之前执行、在操作130和150之间执行、或在操作130和150之后执行。
参考图7A和7B。因为将微型元件240黏附至导电垫262的力F3大于具有值F22的夹持力F2(由可调节力的胶层270施加在微型元件220上)，在由毛细力F31夹持微型元件220之后，转移头240被操纵以移离接收基板260，且微型装置220与转移头240分离并黏附固定至导电垫262。
在一些具体实施例中，方法100还包括蒸发液体层250，使得微型元件220中的至少一个贴附到导电垫262中的一个，并且与所述导电垫262电性接触。液体层250的蒸发可以通过例如升高接收基板260或导电垫262的温度来实现。微型元件220可以分别具有电极于其上，用于电性接触导电垫262。在一些具体实施例中，在液体层250蒸发之前，转移头240移离接收基板260。在这种情况下，力F3是如上所述的毛细力F31，并且毛细力F31大于在减少之后具有值F22的夹持力F2。在一些具体实施例中，在液体层250蒸发之后，转移头240移离接收基板260。在这种情况下，力F3是在所述蒸发之后微型元件220和导电垫262之间产生的黏附固定力F32，并且黏附固定力F32大于在减少之后具有值F22的夹持力F2。
在一些实施例中，方法100还包括降低接收基板260或导电垫262的温度，使得在转移头240移离接收基板260之前液体层250被冷冻。当液体层250冷冻时，由冷冻液体层250产生的另一个抓持力F33被施加到微型元件220。一般而言，抓持力F33大于夹持力F2的值F22。
在一些实施例中，转移头240、微型元件220、液体层250和接收基板260的组合被加热，以在转移头240移离接收基板260之前，经由微型元件220和接收基板260之间的黏合力F34在微型元件220和接收基板260之间形成黏合。黏合力F34大于夹持力F2的值F22。
简而言之，力F3包括以下力之一：(1)由微型元件220和导电垫262之间的液体层250产生的毛细力F31；(2)微型元件220和导电垫262之间的黏附固定力F32，其中(1)和(2)之间的差异取决于液体层250是否被蒸发；(3)由冷冻液体层250产生的抓持力F33；以及(4)加热后微型元件220和接收基板260之间的黏合力F34。应注意到，毛细力F31、黏附固定力F32、抓持力F33和黏合力F34可以大于或小于在减少前具有值F21的夹持力F2。
在一些具体实施例中，微型元件220的侧向长度可小于或等于50微米，但不应限于此。对侧向长度的限制是为了确保上述具体实施例的可行性，因为一些力(诸如由液体层250引起的毛细力F31、在蒸发微型元件220和导电垫262之间的液体层250后由微型元件220和导电垫262之间的界面引起的黏附固定力F32、以及由冷冻液体层250引起的抓持力F33)可以根据微型元件220的侧向长度而大大改变。应注意，当微型元件220的尺寸(例如侧向长度)逐渐缩小时，毛细力F31、黏附固定力F32和抓持力F33对微型元件220的影响将逐渐取得支配(相较于施加到微型元件220的其他力)。此外，如果微型元件220的侧向长度太大，则需要考虑重力，这对于实现本发明内容中发明的一些具体实施例而言是不被期望的。
更特定而言，施加到具有在这些具体实施例中提到的范围内尺寸的微型元件220的力将遵循以下不等式：
F11<F21或F12<F21...........................................(1)
F22<F31或F22<F33或F22<F32或F22<F34.............(2)
其中，借由选择接触微型元件220的黏着层230和可调节力的胶层270的适当的材料组合，来满足不等式(1)F11<F21或F12<F21。
表1列出了迄今为止提到的各种力：
表1
一般而言，当微型元件220的尺寸改变时，每单位面积的黏着力F11、F12和每单位面积的夹持力F21不会改变。在一些具体实施例中，在可调节力的胶层270与微型元件220接触之后，借由使转移头240向上移离载体基板210的速度，可以额外地修改夹持力F2的值F21。速度越快，值F21越大。如此，可以用黏着型转移头240实现上述转移过程。可以省略由静电力、真空力、机械力或其任何组合操作的转移头的复杂电路设计或机械设计。黏着型转移头240能够完成转移过程，并且降低了制程的成本。此外，在转移头240上存在可调节力的胶层270，有利于拾取过程和放置过程，因为当拾取微型元件220时夹持力F2较大(即具有值F21)，并且当微型元件220从转移头240分离并转移到接收基板260时夹持力F2减少(即具有值F22)。
在由图1至图7B支持的上述具体实施例中，在一些微型元件220放置在接收基板260上之后，微型元件220被微型元件220和导电垫262之间的液体层250产生的毛细力F31、在所述蒸发之后微型元件220和导电垫262之间产生的黏附固定力F32、由冷冻液体层250产生的抓持力F33、和/或在转移头、微型元件、液体层和接收基板的组合被加热以在微型元件220与接收基板260之间形成黏合的黏合力F34夹持，且随后微型元件220从转移头240分离且转移到接收基板260。如此，包括可调节力的胶层270并且没有复杂电路设计的黏着型转移头240，能够由于液体层250的存在而完成转移过程，并且降低了制程成本。
参考图8A和8B。图8A和8B是图1中示出的方法100的中间步骤的剖视示意图。在替代具体实施例中，微型元件220中的至少一个在其上具有光阻层222。在诸如分割的制造处理期间内，可能需要可选的光阻层222。将光阻层222涂覆到至少一个微型元件220上，在光阻层222被图案化之后以作为用于分割的屏蔽。光阻层222可以是正型光阻层或负型光阻层，但不应限于此。在具体实施例中，光阻层222在拾取之前位于微型元件220上(参见图8A)，并且当进行拾取时，微型元件220经由光阻层222黏附到转移头240的可调节力的胶层270上(参见图8B)。光阻层222可以由丙烯酸树脂(acrylic resin)或酚醛清漆树脂(novolak resin)制成。上述和图1支持的方法100也可以应用于本具体实施例。
综上所述，提供了一种通过其上具有可调节力的胶层的黏着型转移头将微型元件从载体基板转移到接收基板的方法。如此，借由简单的转移机制简化了转移过程，并且由于转移头的可调节的夹持力而提高了产量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述发明的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种转移微型元件的方法，其特征在于，包括：
准备载体基板，所述载体基板上具有所述微型元件，其中黏着层位于所述载体基板和所述微型元件之间并接触所述载体基板和所述微型元件；
借由包含可调节力的胶层的转移头从所述载体基板拾取所述微型元件，此是经由将所述可调节力的胶层黏附到所述微型元件上并借由所述可调节力的胶层所施加的夹持力来夹持所述微型元件；
在接收基板上形成液体层；
将所述转移头的所述可调节力的胶层的所述夹持力减少到小于将所述微型元件黏附到所述接收基板的力；
借由所述转移头将所述微型元件放置在所述接收基板上，使得所述微型元件与所述液体层接触并被毛细力夹持；
将所述转移头移离所述接收基板，使得所述微型元件与所述转移头分离并黏附固定到所述接收基板；以及
在所述微型元件与所述转移头分离之前蒸发所述液体层，使得所述微型元件贴附到所述接收基板的导电垫并且与所述导电垫电性接触，其中将所述微型元件黏附到所述导电垫的力是在所述蒸发之后所产生的黏附固定力。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在减少所述夹持力之后，所述毛细力大于所述夹持力。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导电垫的面积小于或等于1平方毫米。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微型元件包含在其上的电极，并且所述微型元件经由所述电极与所述导电垫贴附并与所述导电垫电性接触。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：降低所述接收基板的温度，使得在将所述转移头移离所述接收基板之前，所述液体层被冷冻。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微型元件的侧向长度小于或等于50微米。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述拾取之前，光阻层位于所述微型元件上，并且当执行所述拾取时，所述微型元件经由所述光阻层黏附到所述转移头。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可调节力的胶层是图案化胶层。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：
加热所述转移头、所述微型元件、所述液体层和所述接收基板的组合，以在所述转移头移离所述接收基板之前，借由所述微型元件和所述接收基板之间的黏合力在所述微型元件和所述接收基板之间形成黏合。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8349116B1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-01-08 | LuxVue Technology Corporation | Micro device transfer head heater assembly and method of transferring a micro device |
| JP2013058458A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Sharp Corp | 接着装置、及び当該接着装置を用いて製造された表示装置 |
| WO2013119671A1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-15 | LuxVue Technology Corporation | Method of transferring and bonding an array of micro devices |
| CN106876293A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-06-20 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 微发光二极管的转印装置 |
| CN109585380A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 台虹科技股份有限公司 | 微小元件的转移方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1358673A1 (en) * | 2001-02-08 | 2003-11-05 | International Business Machines Corporation | Chip transfer method and apparatus |
| US8573469B2 (en) * | 2011-11-18 | 2013-11-05 | LuxVue Technology Corporation | Method of forming a micro LED structure and array of micro LED structures with an electrically insulating layer |
| US20170207193A1 (en) * | 2014-07-20 | 2017-07-20 | X-Celeprint Limited | Apparatus and methods for micro-transfer-printing |
| JP6546278B2 (ja) * | 2015-05-21 | 2019-07-17 | ゴルテック．インク | マイクロ発光ダイオードの搬送方法、製造方法、装置及び電子機器 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013058458A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Sharp Corp | 接着装置、及び当該接着装置を用いて製造された表示装置 |
| US8349116B1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-01-08 | LuxVue Technology Corporation | Micro device transfer head heater assembly and method of transferring a micro device |
| WO2013119671A1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-15 | LuxVue Technology Corporation | Method of transferring and bonding an array of micro devices |
| CN106876293A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-06-20 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 微发光二极管的转印装置 |
| CN109585380A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 台虹科技股份有限公司 | 微小元件的转移方法 |
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