CN112490176A - 一种微型发光二极管的转移结构及其方法 - Google Patents

一种微型发光二极管的转移结构及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种微型发光二极管转移结构及其方法，包括转移头和待转移的微型发光二极管器件；转移头包括扰动模块、转移头衬底以及多个转移柱；待转移的微型发光二极管器件包括暂态基板、位于暂态基板上的缓冲层以及位于缓冲层上呈阵列分布的环状微型发光二极管；每个环状微型发光二极管的底部设有环状键合金属；所述环状微型发光二极管和环状键合金属的中心处设有贯通孔，转移时，转移头的转移柱可插入所述贯通孔内。本发明通过将转移头设置成扰动模块、转移头衬底以及多个转移柱，将微型发光二极管设置成环状，可以实现一次性拾取并转移多组微型发光二极管，且转移头可以重复使用，大大提升了微型发光二极管的转移效率，降低了生产成本。

Description

一种微型发光二极管的转移结构及其方法
技术领域
本发明涉及显示器的技术领域，特别涉及一种微型发光二极管的转移结构及其方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管，具有体积小、亮度高和能耗小的特点，被广泛应用在显示器和照明领域。微型发光二极管(简称Micro LED)是大小达到微米级的LED。
Micro LED显示器具有高效率、高亮度、高可靠度、节能、体积小和厚度小等优势，是新一代显示技术。Micro LED显示器制作过程中，需要用转移头将Micro LED转移到基板上，现有的转移头是具有微型玻璃柱的胶黏附性吸头，在对Micro LED转移至基板上后Micro LED顶部可能残留胶残，并且转移头不可以重复使用，需要重新Rework后再上胶才可以使用，另外针对大尺寸背板，还需要进行来回多次的转移，效率很低。
发明内容
本发明的目的是提供一种微型发光二极管的转移结构及其方法，旨在解决现有微型发光二极管转移后被胶残污染、转移头不可以重复使用以及转移效率低的问题。
本发明提供一种微型发光二极管转移结构，包括转移头和待转移的微型发光二极管器件；所述转移头包括扰动模块、位于扰动模块上的转移头衬底以及位于转移头衬底上的多个转移柱；所述待转移的微型发光二极管器件包括暂态基板、位于暂态基板上的缓冲层以及位于缓冲层上呈阵列分布的环状微型发光二极管；每个环状微型发光二极管的底部设有环状键合金属；所述环状微型发光二极管和环状键合金属的中心处设有贯通孔，转移时，转移头的转移柱可插入所述贯通孔内。
进一步，所述转移柱直径小于贯通孔的直径，转移柱的高度大于环状微型发光二极管的高度与环状键合金属的厚度之和乘以环状微型发光二极管阵列的组数。
进一步，所述转移柱的材料为不锈钢或石英玻璃。
进一步，所述转移头衬底的材料为不锈钢或石英玻璃。
本发明提供一种微型发光二极管转移结构的转移方法，包括如下步骤：
S1：通过刻蚀工艺形成微型发光二极管器件以及具有转移柱的转移头；
S2：将待转移的微型发光二极管器件放置在上方，转移头放置在下方，通过对位技术使得转移头的转移柱插入位于第一位置处的环状微型发光二极管阵列组的贯通孔内；
S3：利用转移头上的扰动模块水平扰动使得第一位置处的环状微型发光二极管阵列组脱离暂态基板的缓冲层并由于重力掉落至转移柱的底部；
S4：将转移头通过对位技术移动至位于第二位置处环状微型发光二极管阵列组处，利用上述相同方法转移走位于第二位置处环状微型发光二极管阵列组，依次类推，直至将全部环状微型发光二极管移至转移柱上；
S5：通过对位技术将拾取有多组环状微型发光二极管阵列组的转移头与显示背板对位贴合在第一键合位置；
S6：翻转贴合的转移头与显示背板，由于重力，转移柱最后转移至转移柱上的一组环状微型发光二极管阵列组与显示背板接触贴合；
S7：通过局部加热键合使得最底部的环状微型发光二极管阵列组与显示背板紧密键合；
S8：再次翻转显示背板和转移头使得转移头在下方，未键合的环状微型发光二极管由于重力又掉落至转移柱底部，将转移头移动至第二键合位置，利用上述同样方法放置第二组环状微型发光二极管，直至将全部环状微型发光二极管转移至显示背板。
进一步，所述转移柱直径小于贯通孔的直径，转移柱的高度大于环状微型发光二极管的高度与环状键合金属的厚度之和乘以环状微型发光二极管阵列的组数。
进一步，所述转移柱的材料为不锈钢或石英玻璃。
本发明通过将转移头设置成扰动模块、转移头衬底以及多个转移柱，将微型发光二极管设置成环状，可以实现一次性拾取并转移多组微型发光二极管，且转移头可以重复使用，大大提升了微型发光二极管的转移效率，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明微型发光二极管转移结构示意图；
图2为本发明环状微型发光二极管仰视图；
图3为本发明微型发光二极管转移结构的转移方法步骤二示意图；
图4为本发明微型发光二极管转移结构的转移方法步骤三示意图；
图5至图7为本发明微型发光二极管转移结构的转移方法步骤四示意图；
图8为本发明微型发光二极管转移结构的转移方法步骤五示意图；
图9为本发明微型发光二极管转移结构的转移方法步骤六示意图；
图10至图12为本发明微型发光二极管转移结构的转移方法步骤八示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明提供一种微型发光二极管转移结构，包括转移头和待转移的微型发光二极管器件；所述转移头包括扰动模块202、位于扰动模块202上的转移头衬底200以及位于转移头衬底200上的多个转移柱201；所述待转移的微型发光二极管器件包括暂态基板100、位于暂态基板上的缓冲层101以及位于缓冲层101上呈阵列分布的环状微型发光二极管103；每个环状微型发光二极管103的底部设有环状键合金属102；所述环状微型发光二极管103和环状键合金属102的中心处设有贯通孔104，转移时，转移头的转移柱201可插入所述贯通孔104内。
其中，转移柱201直径小于贯通孔104的直径，转移柱201的高度大于环状微型发光二极管103的高度与环状键合金属102的厚度之和乘以环状微型发光二极管阵列的组数。
其中，所述转移柱201的材料为不锈钢或石英玻璃。
其中，所述转移头衬底200的材料为不锈钢或石英玻璃等刚度较大的硬质材料。
本发明提供一种微型发光二极管转移结构的转移方法，包括如下步骤：
S1：通过刻蚀工艺形成微型发光二极管器件以及具有转移柱201的转移头；
S2：如图3所示，将待转移的微型发光二极管器件放置在上方，转移头放置在下方，通过对位技术使得转移头的转移柱201插入位于第一位置处的环状微型发光二极管阵列组1031的贯通孔104内；
S3：如图4所示，利用转移头上的扰动模块202水平扰动使得第一位置处的环状微型发光二极管阵列组1031脱离暂态基板100的缓冲层101并由于重力掉落至转移柱201的底部；
S4：如图5至图7所示，将转移头通过对位技术移动至位于第二位置处环状微型发光二极管阵列组1032处，利用上述相同方法转移走位于第二位置处环状微型发光二极管阵列组1032，依次类推，直至将全部环状微型发光二极管移至转移柱201上；
S5：如图8所示，通过对位技术将拾取有多组环状微型发光二极管阵列组的转移头与显示背板300对位贴合在第一键合位置301；
S6：如图9所示，翻转贴合的转移头与显示背板300，由于重力，转移柱201上最后转移至转移柱上的一组环状微型发光二极管阵列组与显示背板300接触贴合；
S7：通过局部加热键合使得最底部的环状微型发光二极管阵列组与显示背板300紧密键合；
S8：如图10至图12所示，再次翻转显示背板和转移头使得转移头在下方，未键合的环状微型发光二极管由于重力又掉落至转移柱201底部，将转移头移动至显示背板的第二键合位置302，利用上述同样方法放置第二组环状微型发光二极管，直至将全部环状微型发光二极管转移至显示背板300。
本发明通过将转移头设置成扰动模块、转移头衬底以及多个转移柱，将微型发光二极管设置成环状，可以实现一次性拾取并转移多组微型发光二极管，且转移头可以重复使用，大大提升了微型发光二极管的转移效率，降低了生产成本。

Claims (7)

1.一种微型发光二极管转移结构，其特征在于：包括转移头和待转移的微型发光二极管器件；所述转移头包括扰动模块、位于扰动模块上的转移头衬底以及位于转移头衬底上的多个转移柱；所述待转移的微型发光二极管器件包括暂态基板、位于暂态基板上的缓冲层以及位于缓冲层上呈阵列分布的环状微型发光二极管；每个环状微型发光二极管的底部设有环状键合金属；所述环状微型发光二极管和环状键合金属的中心处设有贯通孔，转移时，转移头的转移柱可插入所述贯通孔内。
2.根据权利要求1所述的微型发光二极管转移结构，其特征在于：所述转移柱直径小于贯通孔的直径，转移柱的高度大于环状微型发光二极管的高度与环状键合金属的厚度之和乘以环状微型发光二极管阵列的组数。
3.根据权利要求1所述的微型发光二极管转移结构，其特征在于：所述转移柱的材料为不锈钢或石英玻璃。
4.根据权利要求1所述的微型发光二极管转移结构，其特征在于：所述转移头衬底的材料为不锈钢或石英玻璃。
5.一种根据权利要求1至4任一微型发光二极管转移结构的转移方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：通过刻蚀工艺形成微型发光二极管器件以及具有转移柱的转移头；
S2：将待转移的微型发光二极管器件放置在上方，转移头放置在下方，通过对位技术使得转移头的转移柱插入位于第一位置处的环状微型发光二极管阵列组的贯通孔内；
S3：利用转移头上的扰动模块水平扰动使得第一位置处的环状微型发光二极管阵列组脱离暂态基板的缓冲层并由于重力掉落至转移柱的底部；
S4：将转移头通过对位技术移动至位于第二位置处环状微型发光二极管阵列组处，利用上述相同方法转移走位于第二位置处环状微型发光二极管阵列组，依次类推，直至将全部环状微型发光二极管移至转移柱上；
S5：通过对位技术将拾取有多组环状微型发光二极管阵列组的转移头与显示背板对位贴合在第一键合位置；
S6：翻转贴合的转移头与显示背板，由于重力，转移柱最后转移至转移柱上的一组环状微型发光二极管阵列组与显示背板接触贴合；
S7：通过局部加热键合使得最底部的环状微型发光二极管阵列组与显示背板紧密键合；
S8：再次翻转显示背板和转移头使得转移头在下方，未键合的环状微型发光二极管由于重力又掉落至转移柱底部，将转移头移动至第二键合位置，利用上述同样方法放置第二组环状微型发光二极管，直至将全部环状微型发光二极管转移至显示背板。
6.根据权利要求5所述的微型发光二极管转移结构的转移方法，其特征在于：所述转移柱直径小于贯通孔的直径，转移柱的高度大于环状微型发光二极管的高度与环状键合金属的厚度之和乘以环状微型发光二极管阵列的组数。
7.根据权利要求5所述的微型发光二极管转移结构的转移方法，其特征在于：所述转移柱的材料为不锈钢或石英玻璃。
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