CN112017988B - 转移设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转移设备，转移设备包括：临时基板，临时基板设置有多个通孔；键合胶层，键合胶层设置在临时基板的表面，且键合胶层覆盖多个通孔，键合胶层用于接收LED芯片，以使LED芯片与通孔一一对应；压力装置，压力装置与多个通孔连接，压力装置用于增大或减小通孔中的流体介质的压力，以使覆盖通孔的部分键合胶层在流体介质的压力的作用下产生形变。本发明的转移设备通过压力装置可以使得覆盖在通孔外的键合胶层在流体介质的压力作用下上下起伏，从而降低LED键合胶层之间粘附能力，方便拾取设备拾取并转移LED。

Description

转移设备
技术领域
本发明涉及微发光二极管制造技术领域，尤其涉及一种用于微发光二极管的转移设备。
背景技术
微发光二极管(Micro Light Emitting Diode，Micro LED)是一种尺寸在几微米到几百微米之间的器件，由于其较普通LED的尺寸要小很多，从而使得单一的Micro LED作为像素用于显示成为可能。
在制造Micro-LED时，通常需要首先在基底上形成LED芯片，然后将其倒扣到临时基板上，使得基底位于LED芯片的上方，然后去除基底，最后再将LED芯片从临时基板转移到显示背板上，从而制备成显示器件。
但是，在将LED芯片从临时基板转移到显示背板上时，容易出现转移失败的问题。
发明内容
本发明提供一种转移设备，以克服现有技术中部分LED无法被转移到显示背板上的问题。
本发明提供一种转移设备，包括：临时基板，所述临时基板设置有多个通孔；键合胶层，所述键合胶层设置在所述临时基板的表面，且所述键合胶层覆盖多个所述通孔，所述键合胶层用于接收LED芯片，以使所述LED芯片与所述通孔一一对应；压力装置，所述压力装置与多个所述通孔连接，所述压力装置用于增大或减小所述通孔中的流体介质的压力，以使覆盖所述通孔的部分所述键合胶层在所述流体介质的压力的作用下产生形变。
如上所述的转移设备，其中，每个所述LED芯片在所述临时基板上的投影覆盖与该LED芯片所对应的所述通孔。
如上所述的转移设备，其中，以平行于所述临时基板的平面为横截面，所述通孔的横截面形状为长方形、圆形或椭圆形。
如上所述的转移设备，其中，所述转移设备还包括壳体，所述壳体罩设在所述临时基板背离所述键合胶层的表面，且所述壳体和所述临时基板共同围成与多个所述通孔连通的容纳腔；所述壳体上还设置有用于连通所述容纳腔与所述压力装置的连通口。
如上所述的转移设备，其中，所述壳体包括底壁以及连接在所述底壁上的侧壁，所述侧壁背离所述底壁的一端与所述临时基板背离所述键合胶层的表面相连接，所述连通口设置在所述侧壁上。
如上所述的转移设备，其中，所述压力装置包括多个压力端，每个所述压力端与一个所述通孔相连通。
如上所述的转移设备，其中，所述压力装置为气体压力装置，所述流体介质为气体。
如上所述的转移设备，其中，所述转移设备还包括光照装置，所述光照装置用于发出光线照射所述键合胶层，从而改变所述键合胶层的粘附力。
如上所述的转移设备，其中，所述临时基板为透明基板，所述光照装置设置在所述临时基板背离所述键合胶层的底部。
如上所述的转移设备，其中，所述转移设备还包括温控装置，所述温控装置用于改变所述键合胶层的温度，从而改变所述键合胶层的粘附力。
本发明提供的转移设备，通过在临时基板上设置与LED芯片对应的多个通孔，通孔上覆盖有键合胶层，且通孔还和压力装置连接，压力装置可以增大或减小通孔中的流体介质的压力。在LED芯片从临时基板转移到显示背板的过程中，可以通过压力装置使得覆盖通孔的部分键合胶层在流体介质的压力作用下上下起伏，从而降低LED芯片与键合胶层之间粘附能力，方便拾取设备拾取并转移LED芯片。
附图说明
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明不局限于下述的具体实施方式。
图1为本发明转移设备的结构示意图；
图2为图1中临时基板的结构示意图；
图3为本发明LED芯片转移过程的示意图；
图4为图2中键合胶层的变形示意图一；
图5为图2中键合胶层的变形示意图二。
附图标记说明：
100：临时基板；
110：通孔；
200：键合胶层；
300：壳体；
310：底壁；
320：侧壁；
400：LED芯片；
500：拾取设备。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明不局限于下述的具体实施方式。
目前，在LED芯片的转移过程中，为了方便接收LED芯片，临时基板的表面通常设置有粘附力较高的胶层，但是，将LED芯片从临时基板转移到显示背板时，过高的粘附力会导致部分LED芯片被粘附在胶层上，出现转移失败的现象。
图1为本发明转移设备的结构示意图；图2为图1中临时基板的结构示意图；图3为本发明LED芯片转移过程的示意图；图4为图2中键合胶层的变形示意图一；图5为图2中键合胶层的变形示意图二。
请参考图1至图5，本实施例提供一种转移设备，包括：临时基板100，临时基板100设置有多个通孔110；键合胶层200，键合胶层200设置在临时基板100的表面，且键合胶层200覆盖多个通孔110，键合胶层200用于接收LED芯片，以使LED芯片400与通孔110一一对应；压力装置，压力装置与多个通孔110连接，压力装置用于增大或减小通孔110中的流体介质的压力，以使覆盖通孔110的部分键合胶层200在流体介质的压力的作用下产生形变。
具体地，转移设备可以用于Micro-LED加工过程中，尤其是用于Micro-LED的转移过程中。
转移设备可以包括临时基板100，临时基板100可以为平面板状结构，其形状可以为长方形、圆形等多种形状。临时基板100的材质也可以有多种，例如玻璃或者金属等。
临时基板100上可以设置有多个通孔110，多个通孔110的排列方式可以有多种，例如其可以沿圆周方向间隔设置。优选地，多个通孔110可以阵列排布在临时基板100上，从而方便接收成阵列状排布的多个LED芯片400，提高转移效率。另外，通孔110的数量可以根据实际情况进行设计，在此不做具体限定。优选地，通孔110的数量可以与LED芯片400的数量相同，从而使得每个LED芯片400可以对应一个通孔110。以平行于临时基板100的平面为横截面，通孔110的横截面形状为长方形、圆形或椭圆形等形状，从而方便加工。
可以理解，通孔110可以通过钻孔或者刻蚀等常见的方式形成，在此不做具体限定。
键合胶层200可以覆盖在临时基板100的表面，键合胶层200可以通过旋涂胶液以及固化工艺形成在临时基板100上，键合胶层200可以是一整层结构，从而使得键合胶层200可以覆盖通孔110的一端。当然，键合胶层200也可以为具有贴敷功能的双面胶带。键合胶层200具有较高的粘附力，从而方便固定LED芯片400，另外，键合胶层200较薄，使其具有一定的变形能力，其可以在外力的作用下发生变形。键合胶层200的种类可以有多种，例如其可以热敏胶、或者聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，简称PDMS)等。
可以理解，LED芯片400的转移过程可以包括键合阶段以及解键合阶段，在Micro-LED加工过程中，需要先在蓝宝石基底上形成多个LED芯片400，键合阶段时，需要将带有多个LED芯片400的蓝宝石基底倒扣在转移设备的临时基板100上，使得多个LED芯片400粘附在键合胶层200上，每个LED芯片400可以对应一个通孔110，然后可以通过激光剥离或研磨工艺去除LED芯片400上方的蓝宝石基底；解键合阶段时，需要使用拾取设备500拾取临时基板100上的LED芯片400，并将其转移到显示背板上。
压力装置可以用于解键合阶段，方便拾取设备500拾取LED芯片400。通孔110内可以充满有流体介质，压力装置可以与多个通孔110连接，从而改变通孔110中的流体介质的压力。压力装置可以包括：吸出状态和充入状态。
参考图4，充入状态时，压力装置向通孔110中输入流体介质以增加通孔110中的流体介质的压力，从而使得通孔110外的部分键合胶层200向背离临时基板100的方向凸出。
参考图5，吸出状态时，压力装置可以抽出通孔110中的部分流体介质以减少通孔110中的流体介质的压力，从而使得通孔110外的部分键合胶层200向通孔110内部凹陷。
其中，流体介质的种类可以有多种，例如其可以为水等液体，压力装置可以为具备吸水和供水功能的装置。
优选地，压力装置可以为气体压力装置，流体介质可以为空气、氦气等气体。压力装置可以从通孔110中吸气或向通孔110中吹气，从而改变通孔110中的气体压力，无需使用额外的介质，成本低。
拾取设备500可以设置在临时基板100上方，其可以具有拾取头，拾取头可以吸附或粘附至少一个LED芯片400，从而为LED芯片400提供背离临时基板100的粘附力，使得LED芯片400与键合胶层200分离，进而将LED芯片400转移到显示背板。
在解键合过程中，可以使得压力装置反复在充入状态与吸出状态之间切换，从而使得键合胶层200可以在通孔110的位置上下起伏，降低了LED芯片400与键合胶层200之间粘接的牢固度，从而方便拾取设备500拾取LED芯片400。
可以理解，在LED芯片400转移过程中，临时基板100可以反复使用，降低加工成本。而键合胶层200在解键合阶段后，可以通过清洗将其从临时基板100上去除，在下一次转移过程中，可以在临时基板100上重新形成键合胶层200，避免粘附在键合胶层200上的灰尘等影响键合胶层200的粘附能力。
本实施例提供的转移设备，通过在临时基板上设置与LED芯片对应的多个通孔，通孔上覆盖有键合胶层，且通孔还和压力装置连接，压力装置可以增大或减小通孔中的流体介质的压力。在LED芯片从临时基板转移到显示背板的过程中，可以通过压力装置使得覆盖通孔的部分键合胶层在流体介质的压力作用下上下起伏，从而降低LED芯片与键合胶层之间粘附能力，方便拾取设备拾取并转移LED芯片。
在另一个优选实施例中，每个LED芯片400在临时基板100上的投影覆盖与该LED芯片400所对应的通孔110。
具体地，可以参考图2，临时基板100上形成有多个通孔110，通孔110在图中表示为实线，而每个通孔110外围的虚线则表示LED芯片400的边缘位置，即LED芯片400的尺寸可以大于通孔110的尺寸。
当通孔110外的部分键合胶层200在流体介质的压力作用下向通孔110内凹陷时，LED芯片400无法跟随键合胶层200向通孔110内移动，使得键合胶层200更容易与LED芯片400的底面分开。
在上述实施例的基础上，作为压力装置与通孔110的一种优选地连接方式，转移设备还包括壳体300，壳体300罩设在临时基板100背离键合胶层200的表面，且壳体300和临时基板100共同围成与多个通孔110连通的容纳腔；壳体300上还设置有用于连通容纳腔与压力装置的连通口。
可以理解，壳体300可以罩设在临时基板100的底面，两者之间可以密封连接，壳体300与临时基板100之间可以具有容纳腔；容纳腔的形状可以有多种，具体可以根据实际情况设置。多个通孔110均与容纳腔连通。壳体300上可以形成有一个连通口。压力装置200可以具有一个压力端，该压力端可以是用于流体介质出入的连通管，连通管的输出端可以与连通口密封连接。压力装置200可以通过连通口向容纳腔内充入流体介质，从而增加通孔110中流体介质的压力，或者通过连通口从容纳腔中吸出流体介质，从而减少通孔110中流体介质的压力。
优选地，壳体300包括底壁310以及连接在底壁310上的侧壁320，侧壁320背离底壁310的一端与临时基板100背离键合胶层200的表面相连接，连通口设置在侧壁320上。底壁310可以与临时基板100平行设置，侧壁320可以连接在多个通孔110外围的临时基板100上。底壁310和侧壁320可以共同围成容纳腔，结构简单，容易实现。
本实施例通过壳体300可以同时改变多个通孔110中的流体介质的压力，方便控制，同时可以降低成本。
可以理解的是在本实施例中，压力装置可以具有一个压力端，该压力端可以与壳体300上的连通口连接，通过该压力端可以同时改变多个通孔110中流体介质的压力。除此之外，作为压力装置与通孔110的另一种优选地连接方式，压力装置包括多个压力端，每个压力端与一个通孔100相连通。
具体地，压力装置可以具有多个连通管，每个连通管的输出端构成压力端，该压力端连接在通孔110背离键合胶层200的一端中，通过单独控制多个连通管的通断，可以单独控制每个通孔110中流体介质的压力，方便对每个LED芯片400进行单独拾取。
在上述实施例的基础上，转移设备还包括光照装置，光照装置用于发出光线照射键合胶层200，从而改变键合胶层200的粘附力。
具体地，键合胶层200可以是光敏胶，其可以在紫外线等的光照下实现固化；光照装置可以发出紫外线等，紫外线可以有利于键合胶层200的固化，又可降低了键合胶层200的粘附力，方便解键合阶段中拾取设备500拾取LED芯片400。
优选地，临时基板100为透明基板，光照装置设置在临时基板100背离键合胶层200的底部，从而使得光线可以大范围地照射到键合胶层200上，提高键合胶层200的粘附力降低的速度。
可以理解，当设置有壳体300时，壳体300可以为透明壳体，光照设备可以设置在壳体300底部。
在上述实施例的基础上，转移设备还包括温控装置，温控装置用于改变键合胶层200的温度，从而改变键合胶层200的粘附力。
具体地，在通常情况下，键合胶层200的粘附力可以随着温度的升高而降低。温控装置可以改变键合胶层200的温度，例如温控装置200可以包括加热件，加热件可以与临时基板100连接，从而直接加热键合胶层200，加热件还可围设在临时基板100外围，从而通过加热空气来加热键合胶层200。键合胶层200受热后，其粘附力可以降低，从而方便解键合阶段中拾取设备500拾取LED芯片400。
本实施例的转移设备在工作之前，可以先制造临时基板100，然后在临时基板100上制备键合胶层200。转移设备的工作阶段可以包括键合阶段和解键合阶段，键合阶段时，可以将多个LED芯片400对准临时基板100上的多个通孔110，使得每个通孔110顶部都可以粘接有一个LED芯片400。接着可以通过激光剥离或研磨等工艺方法去除蓝宝石基底；解键合阶段时，可以同时使用温控装置200加热键合胶层200，并使用光照装置照射键合胶层200，降低其粘附力。然后操作转移设备500拾取LED400，在拾取过程中，压力装置工作使得通孔110外的键合胶层200可以上下起伏，方便转移设备500拾取LED芯片400。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在以上描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种转移设备，其特征在于，包括：
临时基板，所述临时基板设置有多个通孔；
键合胶层，所述键合胶层设置在所述临时基板的表面，且所述键合胶层覆盖多个所述通孔，所述键合胶层用于接收LED芯片，以使所述LED芯片与所述通孔一一对应；每个所述LED芯片在所述临时基板上的投影覆盖与该LED芯片所对应的所述通孔；
压力装置，所述压力装置与多个所述通孔连接，所述压力装置用于增大或减小所述通孔中的流体介质的压力，所述压力装置包括充入状态和吸出状态，所述充入状态时，所述压力装置向所述通孔中输入所述流体介质以增加所述通孔中的流体介质的压力，从而使得所述通孔外的部分所述键合胶层向背离所述临时基板的方向凸出，所述吸出状态时，所述压力装置抽出所述通孔中的部分所述流体介质以减少所述通孔中的流体介质的压力，从而使得所述通孔外的部分所述键合胶层向所述通孔内部凹陷，以使覆盖所述通孔的部分所述键合胶层在所述流体介质的压力的作用下上下起伏。
2.根据权利要求1所述的转移设备，其特征在于，以平行于所述临时基板的平面为横截面，所述通孔的横截面形状为长方形、圆形或椭圆形。
3.根据权利要求1-2任一项所述的转移设备，其特征在于，
所述转移设备还包括壳体，所述壳体罩设在所述临时基板背离所述键合胶层的表面，且所述壳体和所述临时基板共同围成与多个所述通孔连通的容纳腔；
所述壳体上还设置有用于连通所述容纳腔与所述压力装置的连通口。
4.根据权利要求3所述的转移设备，其特征在于，所述壳体包括底壁以及连接在所述底壁上的侧壁，所述侧壁背离所述底壁的一端与所述临时基板背离所述键合胶层的表面相连接，所述连通口设置在所述侧壁上。
5.根据权利要求1-2任一项所述的转移设备，其特征在于，所述压力装置包括多个压力端，每个所述压力端与一个所述通孔相连通。
6.根据权利要求1-2任一项所述的转移设备，其特征在于，所述压力装置为气体压力装置，所述流体介质为气体。
7.根据权利要求1-2任一项所述的转移设备，其特征在于，所述转移设备还包括光照装置，所述光照装置用于发出光线照射所述键合胶层，从而改变所述键合胶层的粘附力。
8.根据权利要求7所述的转移设备，其特征在于，所述临时基板为透明基板，所述光照装置设置在所述临时基板背离所述键合胶层的底部。
9.根据权利要求1-2任一项所述的转移设备，其特征在于，所述转移设备还包括温控装置，所述温控装置用于改变所述键合胶层的温度，从而改变所述键合胶层的粘附力。
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