CN112582343B - 一种生长基板及微元件的转移方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种生长基板及微元件的转移方法,所述生长基板包括:透明衬底;多个微元件,形成于所述透明衬底一侧,且多个所述微元件间隔设置;多个透明间隔件,相邻所述微元件之间的间隔内设置有所述透明间隔件,其中,在激光照射作用下,所述微元件与所述透明衬底脱离,而所述透明间隔件与所述透明衬底不脱离。通过上述方式,本申请能够在激光剥离后使微元件不全部陷入键合胶层中。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,特别是涉及一种生长基板及微元件的转移方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)芯片显示技术具有高亮度、高响应速度、低功耗、长寿命等优点,成为人们追求新一代显示技术的研究热点。
目前,在LED显示面板制备过程中,激光剥离和批量转移是十分重要的两道工艺。激光剥离的具体过程为:首先将带有透明衬底的多个LED芯片完全压合入键合胶层中,以使得多个LED芯片被键合胶层固定;然后激光从透明衬底一侧进行照射,以使得多个LED芯片与透明衬底分离。批量转移的具体过程为:利用拾取转移头将多个LED芯片进行转移。
本申请的发明人在长期研究过程中发现,由于激光剥离时LED芯片完全陷入键合胶层中,后续拾取转移头拾取LED芯片较为困难,且转移时较为费力。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种生长基板及微元件的转移方法,能够在激光剥离后使微元件不全部陷入键合胶层中。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种生长基板,所述生长基板包括:透明衬底;多个微元件,生长于所述透明衬底一侧,且多个所述微元件间隔设置;多个透明间隔件,相邻所述微元件之间的间隔内设置有所述透明间隔件,其中,在激光照射作用下,所述微元件与所述透明衬底脱离,而所述透明间隔件与所述透明衬底不脱离。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种微元件的转移方法,所述转移方法包括:将生长基板设置有所述微元件的一侧嵌入键合胶层中,所述键合胶层与所述生长基板的透明衬底设置有所述微元件的一侧表面齐平;其中,所述生长基板包括:所述透明衬底、多个所述微元件和多个透明间隔件;多个所述微元件生长于所述透明衬底一侧,且多个所述微元件间隔设置,相邻所述微元件之间的间隔区域内设置有所述透明间隔件;激光从所述透明衬底背离所述键合胶层一侧进行照射,所述微元件与所述透明衬底脱离,而所述透明间隔件与所述透明衬底不脱离;将所述透明衬底和所述透明间隔件撤去,所述键合胶层对应所述透明间隔件的位置形成凹槽,所述微元件的至少部分侧面从所述凹槽中露出;利用拾取转移头将所述微元件从所述键合胶层中转移。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请所提供的生长基板上的多个微元件之间间隔设置,且间隔区域内设置有透明间隔件。当激光剥离时,将生长基板设置有微元件的一侧嵌入键合胶层中,键合胶层与透明衬底设置有微元件的一侧表面齐平;激光从透明衬底背离键合胶层一侧进行照射时,微元件与透明衬底脱离,而透明间隔件与透明衬底不脱离;随后透明间隔件随透明衬底一并被移除,键合胶层对应透明间隔件的位置形成凹槽,微元件从该凹槽中露出。即此时微元件的侧面并未被键合胶层完全包裹,微元件部分裸露,该方式有利于微元件与拾取转移头接触,方便拾取转移头将其从键合胶层中移走,且降低移走时键合胶层的阻力,提高微元件的转移效率。
此外,在激光照射时,激光可以透过透明间隔件作用于位于透明间隔件下方的键合胶层,键合胶层在激光的作用下可能出现灰化,而丧失粘性,从而进一步降低转移头将微元件从键合胶层中移走时所受到的阻力,进一步提高微元件的转移效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
图1为本申请生长基板一实施方式的结构示意图;
图2为本申请生长基板另一实施方式的结构示意图;
图3为图1中生长基板一实施方式的俯视示意图;
图4为本申请微元件的转移方法一实施方式的流程示意图;
图5为图4中步骤S101-步骤S104对应的一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参阅图1,图1为本申请生长基板一实施方式的结构示意图。该生长基板10包括透明衬底100、多个微元件102和多个透明间隔件104。
具体地,透明衬底100可以为蓝宝石氧化铝等。多个微元件102形成于透明衬底100一侧,且多个微元件102间隔设置。在本实施例中,微元件102可以为LED芯片等,其可发红光或绿光或蓝光或紫光等。相邻微元件102之间的间隔内设置有透明间隔件104,其中,在激光照射作用下,微元件102与透明衬底100脱离,而透明间隔件104与透明衬底100不脱离。
当激光剥离时,将生长基板10设置有微元件102一侧嵌入键合胶层中,键合胶层与透明衬底100设置有微元件102一侧表面齐平;激光从透明衬底100背离键合胶层一侧进行照射时,微元件102与透明衬底100脱离,而透明间隔件104与透明衬底100不脱离;随后透明间隔件104随透明衬底100一并被移除,键合胶层对应透明间隔件104的位置形成凹槽,微元件102从该凹槽中露出。即此时微元件102的侧面并未被键合胶层完全包裹,微元件102部分裸露,该设计方式有利于微元件102与拾取转移头接触,方便拾取转移头将其从键合胶层中移走,且降低移走时键合胶层的阻力,提高微元件102的转移效率。此外,在激光照射时,激光可以透过透明间隔件104作用于位于透明间隔件104下方的键合胶层,键合胶层在激光的作用下可能出现灰化,而丧失粘性,从而进一步降低转移头将微元件104从键合胶层中移走时所受到的阻力,进一步提高微元件104的转移效率。
在一个实施方式中,如图1所示,该微元件102可以为横向型LED芯片,包括自透明衬底100的表面起依次层叠设置的第一掺杂外延层1020、发光层1022、第二掺杂外延层1024;其中,第一掺杂外延层1020包括独立的第一区域(未标示)和第二区域(未标示),发光层1022和第二掺杂外延层1024仅覆盖第一区域。该微元件102还包括位于同一侧的第二电极1026和第一电极1028,第二电极1026位于第二掺杂外延层1024远离发光层1022一侧,第一电极1028自第二区域开始延伸至与第二电极1026齐平,且第一电极1028和第二电极1026在第一掺杂外延层1020上的正投影之间不重合。当然,在其他实施例中,横向型LED芯片的结构也可为其他,本申请对此不作限定。
上述实施例中的第一掺杂外延层1020可以为N型掺杂外延层,对应的第一电极1028可以为N电极,第二掺杂外延层1024可以为P型掺杂外延层,第二电极1026可以为P电极。或者,上述实施例中的第一掺杂外延层1020可以为P型掺杂外延层,对应的第一电极1028可以为P电极,第二掺杂外延层1024可以为N型掺杂外延层,第二电极1026可以为N电极。上述P电极、N电极可以为Cr、Pt、Au等常见金属,上述外延层的材质可以为GaAs、GaN、GaP等。
当然,在其他实施例中,如图2所示,图2为本申请生长基板另一实施方式的结构示意图。该微元件102a也可以为垂直型LED芯片,包括自透明衬底100a表面依次层叠设置的第一掺杂外延层1020a、发光层1022a、第二掺杂外延层1024a和第二电极1026a。当然,在其他实施例中,垂直型LED芯片的结构也可为其他,本申请对此不作限定。
在又一个实施方式中,上述透明间隔件104的材质为半导体,透明间隔件104的材质具有第一禁带宽度,微元件102的外延层具有第二禁带宽度,第一禁带宽度大于第二禁带宽度。后续激光剥离时,激光束的能量在第一禁带宽度和第二禁带宽度之间,透明间隔件104对激光能量不吸收,从而使得激光剥离时不会将透明间隔件104从透明衬底100上剥离。
在又一个实施方式中,上述透明间隔件104的材质为绝缘体材质,透明间隔件104的材质包括氧化物或氮化物,氧化物包括氧化硅、氧化铝、氧化钛中至少一种,氮化物包括氮化硅。后续激光剥离时,透明间隔件104不吸收激光,激光并不会使透明间隔件104与透明衬底100之间剥离。
在又一个实施方式中,如图1所示,透明间隔件104的厚度不超过微元件102的厚度。该设计方式可以使得后续透明间隔件104和透明衬底100一并从键合胶层中移除时,阻力较小,进一步可以使得后续拾取转移头将微元件102从键合胶层中移除时,阻力较小。
优选地,如图1或图2所示,当微元件102为横向型LED芯片时,透明间隔件104在远离透明衬底100的方向上不凸出于第一掺杂外延层1020;或者,当微元件102a为垂直型LED芯片时,透明间隔件104a在远离透明衬底100的方向上不凸出于第一掺杂外延层1020a。该设计方式可以在满足使微元件102/102a上部分露出的同时,尽可能使得后续透明间隔件104/104a和透明衬底100/100a一并从键合胶层中移除时阻力较小,进一步可以使得后续拾取转移头将微元件102/102a从键合胶层中移除时,阻力较小。
优选地,该透明间隔件104的厚度为0.3-6微米,例如,0.3微米、2微米、4微米、6微米等。该设计方式可以在满足使微元件102/102a上部分露出的同时,尽可能使得后续透明间隔件104和透明衬底100一并从键合胶层中移除时阻力较小,进一步可以使得后续拾取转移头将微元件102/102a从键合胶层中移除时,阻力较小。
在又一个实施方式中,如图3所示,图3为图1中生长基板一实施方式的俯视示意图。透明间隔件104为环形,且环绕在微元件102周围。该设计方式可以使得后续微元件102从键合胶层中露出的侧面面积较大,更加有利于微元件102与拾取转移头接触。进一步,对于相邻微元件102周围环绕的透明间隔件104之间可以相互连接,即多个透明间隔件104形成透明间隔层,且该透明间隔层设置有多个开口,一个开口内对应设置一个微元件102。该设计方式可以使得拾取转移头转移微元件102时,相邻微元件102露出的部分之间没有键合胶层凸起,降低拾取转移头在转移微元件102时接触到键合胶层的概率。
请参阅图4-图5,图4为本申请微元件的转移方法一实施方式的流程示意图,图5为图4中步骤S101-步骤S104对应的一实施方式的结构示意图,该转移方法包括:
S101:将生长基板10设置有微元件102一侧嵌入键合胶层20中,键合胶层20与生长基板10的透明衬底100设置有微元件102的一侧表面齐平;其中,生长基板10包括:透明衬底100、多个微元件102和多个透明间隔件104;多个微元件102生长于透明衬底100一侧,且多个微元件102间隔设置,相邻微元件102之间的间隔区域内设置有透明间隔件104。
具体地,请参阅图5a,生长基板10的具体结构可参见上述任一实施例,在此不再赘述。上述键合胶层20的材质可以为聚丙烯酸酯、硅氧烷等,上述键合胶层20可附着于临时基板22上。
S102:激光从透明衬底100背离键合胶层20一侧进行照射,微元件102与透明衬底100脱离,而透明间隔件104与透明衬底100不脱离。
具体地,请参阅图5b,激光可由激光器发出,例如,固体激光器,准分子激光器等。当透明间隔件104的材质为半导体材质时,激光的能量需要在微元件102的外延层的第二禁带宽度与透明间隔件104的第一禁带宽度之间,且透明间隔件104的第一禁带宽度的值大于微元件102的外延层的第二禁带宽度的值。当透明间隔件104的材质为绝缘体材质时,激光的能量大于微元件102的外延层的第二禁带宽度。
此外,在本实施例中,键合胶层20的材质为有机物,上述激光照射时,激光穿过透明间隔件104并可作用于透明间隔件104对应位置处的键合胶层20,以使得至少部分键合胶层20灰化,键合胶层20灰化后粘性消失,降低后续微元件102转移时的胶层阻力。在本实施例中,可以通过控制激光作用的时间,来控制灰化的键合胶层20的深度,优选地,键合胶层20灰化的深度大于微元件102的厚度。
S103:将透明衬底100和透明间隔件104撤去,键合胶层20对应透明间隔件104的位置形成凹槽200,微元件102的至少部分侧面从凹槽200中露出。
具体地,如图5c所示,由于透明间隔件104与透明衬底100之间在激光作用时不会分离,因此将透明衬底100移除时,透明间隔件104一并移除,键合胶层20对应透明间隔件104的位置形成凹槽200。当透明间隔件104为环形,且环绕在微元件102周围设置时,对应的凹槽200为环形,且环绕在微元件102的周围。
S104:利用拾取转移头24将微元件102从键合胶层20中转移。
具体地,如图5d所示,该拾取转移头24可以为静电转移头、真空转移头、磁性转移头、粘性转移头等。由于微元件102的上部分从键合胶层20中露出,因此上述拾取转移头24容易拾取微元件102;且由于微元件102周围的键合胶层20部分灰化,不具有粘性,因此微元件102更容易被拾取转移。
此外,在本实施例中,为了进一步降低拾取转移头24将微元件102从键合胶层20中转移的阻力,在上述步骤S104之前,本申请所提供的转移方法还包括:加热或者UV光照使键合胶层20的粘性降低。例如,与键合胶层20接触的临时基板22为电加热板,通过加热临时基板22达到加热键合胶层20的目的。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种生长基板,其特征在于,所述生长基板包括:
透明衬底;
多个微元件,生长于所述透明衬底一侧,且多个所述微元件间隔设置;
多个透明间隔件,相邻所述微元件之间的间隔内设置有所述透明间隔件,其中,在激光照射作用下,所述微元件与所述透明衬底脱离,而所述透明间隔件与所述透明衬底不脱离;
转移时,所述透明间隔件在键合胶层对应透明间隔件的位置形成凹槽,使所述微元件的至少部分侧面从该凹槽中露出。
2.根据权利要求1所述的生长基板,其特征在于,
所述透明间隔件的材质为半导体材质,所述透明间隔件的材质具有第一禁带宽度,所述微元件的外延层具有第二禁带宽度,所述第一禁带宽度大于所述第二禁带宽度。
3.根据权利要求1所述的生长基板,其特征在于,
所述透明间隔件的材质为绝缘体材质,所述透明间隔件的材质包括氧化物或氮化物。
4.根据权利要求3所述的生长基板,其特征在于,
所述氧化物包括氧化硅、氧化铝、氧化钛中至少一种,所述氮化物包括氮化硅。
5.根据权利要求1所述的生长基板,其特征在于,
所述透明间隔件的厚度不超过所述微元件的厚度。
6.根据权利要求5所述的生长基板,其特征在于,所述微元件包括:
第一掺杂外延层,与所述透明衬底直接接触,包括第一区域和第二区域;
发光层,覆盖所述第一区域;
第二掺杂外延层,覆盖所述发光层远离所述第一掺杂外延层一侧表面;
第一电极,设置于所述第二掺杂外延层远离所述发光层一侧;
第二电极,自所述第二区域延伸至与所述第一电极齐平,且所述第一电极和所述第二电极在所述第一掺杂外延层上的正投影不重合;
其中,所述透明间隔件在远离所述透明衬底的方向上不凸出于所述第一掺杂外延层。
7.根据权利要求5所述的生长基板,其特征在于,
所述透明间隔件的厚度为0.3-6微米。
8.根据权利要求1所述的生长基板,其特征在于,
所述透明间隔件为环形,且环绕在所述微元件周围。
9.一种微元件的转移方法,其特征在于,所述转移方法包括:
将生长基板设置有所述微元件的一侧嵌入键合胶层中,所述键合胶层与所述生长基板的透明衬底设置有所述微元件的一侧表面齐平;其中,所述生长基板包括:所述透明衬底、多个所述微元件和多个透明间隔件;多个所述微元件生长于所述透明衬底一侧,且多个所述微元件间隔设置,相邻所述微元件之间的间隔区域内设置有所述透明间隔件;
激光从所述透明衬底背离所述键合胶层一侧进行照射,所述微元件与所述透明衬底脱离,而所述透明间隔件与所述透明衬底不脱离,所述激光穿过所述透明间隔件并作用于所述透明间隔件对应位置处的所述键合胶层,以使得至少部分所述键合胶层灰化;
将所述透明衬底和所述透明间隔件撤去,所述键合胶层对应所述透明间隔件的位置形成凹槽,所述微元件的至少部分侧面从所述凹槽中露出;
利用拾取转移头将所述微元件从所述键合胶层中转移。
10.根据权利要求9所述的转移方法,其特征在于,所述利用拾取转移头将所述微元件从所述键合胶层中转移,之前,所述转移方法还包括:
加热或者UV光照使所述键合胶层的粘性降低。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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