CN112599459A - 微发光二极管芯片的转移方法、显示面板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本说明书一个或多个实施例提供一种微发光二极管芯片的转移方法、显示面板及其制作方法。所述转移方法包括：提供悬浮液，所述悬浮液中分布有微发光二极管芯片；所述微发光二极管芯片带有磁性；提供显示基板，并通过构图工艺在所述显示基板上形成带有凹槽的辅助层，所述凹槽内设置有芯片焊点；将所述显示基板浸于所述悬浮液内，并向所述悬浮液施加第一磁场，使所述微发光二极管芯片所述第一磁场作用下朝所述显示基板移动并进入所述凹槽；取出所述显示基板，并通过电磁脉冲焊接将所述微发光二极管芯片焊接至芯片焊点。本公开的方案能够避免相关技术中的繁复操作和对于大量焊接辅材的使用，从而显著的提升转移效率、降低成本，有利于量产化的实现。

Description

微发光二极管芯片的转移方法、显示面板及其制作方法

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种微发光二极管芯片的转移方法、显示面板及其制作方法。

背景技术

微发光二极管(Micro LED)显示面板与传统的液晶显示面板相比，具有分辨率更高、对比度更好、响应时间更快及能耗更低等优点，因而被视为下一代显示技术。

在相关技术中，微发光二极管芯片只能通过在晶圆衬底上外延生长制备，然后通过转移基板将几万至几十万个微发光二极管芯片转移到显示基板上形成LED阵列，这一过程被称为“巨量转移(MassTransfer)”。然而，采用相关技术进行微发光二极管芯片的转移时，普遍存在效率低、成本高、难以量产的问题。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种微发光二极管芯片的转移方法、显示面板及其制作方法。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种微发光二极管芯片的转移方法，包括：

提供悬浮液，所述悬浮液中分布有微发光二极管芯片；所述微发光二极管芯片带有磁性；

提供显示基板，并通过构图工艺在所述显示基板上形成带有凹槽的辅助层，所述凹槽内设置有芯片焊点；

将所述显示基板浸于所述悬浮液内，并向所述悬浮液施加第一磁场，使所述微发光二极管芯片所述第一磁场作用下朝所述显示基板移动并进入所述凹槽；

取出所述显示基板，并通过电磁脉冲焊接将所述微发光二极管芯片焊接至所述芯片焊点。

在一些实施方式中，所述微发光二极管芯片包括：依次层叠设置的芯片衬底、半导体层和封装层；其中，所述芯片衬底带有磁性。

在一些实施方式中，芯片衬底设置有磁性膜层，或，所述芯片衬底内掺杂有磁性颗粒。

在一些实施方式中，所述将所述显示基板浸于所述悬浮液内，具体包括：通过隔离板承载所述显示基板并浸于所述悬浮液内，并通过隔离板将所述微发光二极管芯片阻挡在所述显示基板设置所述辅助层的一侧。

在一些实施方式中，所述向所述悬浮液施加磁场，之后还包括：缓慢搅动所述悬浮液。

在一些实施方式中，所述取出所述显示基板，之前还包括：保持施加的所述磁场，排空所述悬浮液。

在一些实施方式中，所述通过电磁脉冲焊接将所述微发光二极管芯片焊接至所述芯片焊点，之后还包括：清洗所述显示基板；向所述显示基板施加与所述第一磁场反向的第二磁场，使所述辅助层上所述凹槽以外的位置处粘附的所述微发光二极管芯片脱离。

基于同一发明构思，本说明书一个或多个实施例还提供了一种显示面板的制作方法，包括：

提供显示基板；

采用如上任意一项所述的微发光二极管芯片的转移方法，将红绿蓝三种微发光二极管芯片，按照预设的颜色转移顺序转移至所述显示基板。

在一些实施方式中，所述按照预设的颜色转移顺序转移至所述显示基板，之后还包括：通过剥离工艺去除所述辅助层。

基于同一发明构思，本说明书一个或多个实施例还提供了一种显示面板，该显示面板根据如上所述的显示面板的制作方法制得。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的微发光二极管芯片的转移方法、显示面板及其制作方法，通过悬浮液容置经过预先处理的带有磁性的微发光二极管芯片，并相应的在显示基板上设置带有凹槽的辅助层；将显示基板浸于悬浮液内后，配合磁场的作用，使带有磁性的微发光二极管芯片在磁场力的作用下快速、准确的进入设置有芯片焊点的凹槽内；然后，通过电磁脉冲焊技术，在微发光二极管芯片与显示基板不大面积接触的情况下实现稳定的焊接固定，避免相关技术中的繁复操作和对于大量焊接辅材的使用，从而显著的提升转移效率、降低成本，有利于量产化的实现。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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说明书一个或多个实施例，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。

图1为本说明书一个或多个实施例的微发光二极管芯片的转移方法流程图；

图2为本说明书一个或多个实施例中微发光二极管芯片浸于悬浮液的状态示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例中通过电磁脉冲焊接微发光二极管芯片的状态示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例的显示面板的制作方法流程图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如背景技术部分所述，采用相关技术进行微发光二极管芯片的转移时，普遍存在效率低、成本高、难以量产的问题，也即微发光二极管芯片转移技术的不足制约了微发光二极管显示技术的发展。芯片焊接(Chip Bonding)，目前是一种有着一定应用的转移技术，其具有操作简单、无尺寸限制、检测修复难度低的优点，但是其将微发光二极管芯片进行焊接时，需要大量焊接辅材，成本较高，严重影响转移效率和量产性。

针对上述相关技术存在的技术问题，本说明书一个或多个实施例提供了一种微发光二极管芯片的转移方案，通过悬浮液容置经过预先处理的带有磁性的微发光二极管芯片，并相应的在显示基板上设置带有凹槽的辅助层；将显示基板浸于悬浮液内后，配合磁场的作用，使带有磁性的微发光二极管芯片在磁场力的作用下快速、准确的进入设置有芯片焊点的凹槽内；然后，通过电磁脉冲焊技术，在微发光二极管芯片与显示基板不大面积接触的情况下实现稳定的焊接固定，避免相关技术中的繁复操作和对于大量焊接辅材的使用，从而显著的提升转移效率、降低成本，有利于量产化的实现。

以下，通过具体的实施例进一步详细说明本公开的技术方案。

首先，本说明书一个或多个实施例提供了一种微发光二极管芯片的转移方法。参考图1，所述的转移方法，包括以下步骤：

步骤S101、提供悬浮液，所述悬浮液中分布有微发光二极管芯片；所述微发光二极管芯片带有磁性。

本实施例中，提供一分布有微发光二极管芯片的悬浮液。也即，通过悬浮液来容置和携带待被转移的微发光二极管芯片。基于微发光二极管芯片在晶圆衬底上的生长制作工艺，其一次一般仅制作出一种用于全彩显示的微发光二极管芯片，也即红绿蓝三种中的一种；且进行转移时，不同颜色的微发光二极管芯片需要按照阵列排布的分布方式绑定至显示基板。故在所述的悬浮液中，分布的为同一种颜色的微发光二极管芯片。

本实施例中，为在后续步骤中实现微发光二极管芯片在悬浮液中的定向移动，需要将微发光二极管芯片构造或处理为带有磁性。在结构上，微发光二极管芯片一般包括芯片衬底，以及形成在芯片衬底上的半导体层(半导体层包括P型半导体层和N型半导体层)和封装层。其中，在与显示基板上的芯片焊点的焊接的部位是芯片衬底上的金属焊点。故，为使得微发光二极管芯片在悬浮液中定向移动时，能够将其芯片衬底处于移动方向上，则本实施例中，将微发光二极管芯片的芯片衬底构造或处理为带有磁性。

作为可选的，可以在形成芯片衬底时，进一步的在芯片衬底上形成一磁性膜层，该磁性膜层的具体材质可以选择铁、钴、镍或其他任意适合的金属材料、合金材料。包括了该磁性膜层的芯片衬底则相应带有磁性。

作为可选的，也可以在形成芯片衬底时，在芯片衬底中掺杂入永磁性的磁性颗粒。由于掺杂入了磁性颗粒，该磁性膜层的芯片衬底则相应带有磁性。

此外，也可以对于制作好的微发光二极管芯片，对其芯片衬底进行磁化处理，以使得芯片衬底带有磁性。

参考图2，该分布有微发光二极管芯片2的悬浮液可以通过任意合适的容器或是专用的设备来进行盛放。

步骤S102、提供显示基板，并通过构图工艺在所述显示基板上形成带有凹槽的辅助层，所述凹槽内设置有芯片焊点。

本实施例中，提供一显示基板，该显示基板用于接受转移来的微发光二极管芯片，以实现显示功能。参考图2，在显示基板3上，通过构图工艺形成有辅助层301，且在该辅助层301上形成有对显示基板3上的芯片焊点的位置对应的凹槽302，也即芯片焊点处于凹槽302内。凹槽302用于在后续步骤中容置微发光二极管芯片2，故其可以设置为与微发光二极管芯片2的外形轮廓相适应，从而实现对微发光二极管芯片2的容置；此外，凹槽302的尺寸设计为略大于微发光二极管芯片2，这能够使得微发光二极管芯片2进入凹槽302后不会轻易的脱出，以起到一定的限位作用。

具体的，可以通过光刻胶制作辅助层301。以正性胶为例，在显示基板3的设置芯片焊点的表面涂覆正性光刻胶，通过掩膜版遮挡，在微发光二极管芯片2对应的芯片焊点位置对位进行曝光，曝光出与微发光二极管芯片2形状适应且尺寸略大的曝光区域，最后显影除去曝光区域，即得到带有凹槽302的辅助层301。

步骤S103、将所述显示基板浸于所述悬浮液内，并向所述悬浮液施加第一磁场，使所述微发光二极管芯片所述第一磁场作用下朝所述显示基板移动并进入所述凹槽。

本实施例中，参考图2，将设置有辅助层301和凹槽302的显示基板3浸于悬浮液1内。然后，向悬浮液施加第一磁场，通过微发光二极管芯片2带有的磁性和所施加的第一磁场的磁场方向的配合，令位于悬浮液1中处于显示基板3设置凹槽302的一侧的微发光二极管芯片2受到朝向显示基板3方向的磁场力。在该场力的作用下，微发光二极管芯片2会朝向显示基板3移动，并且在靠近并进入显示基板3上的凹槽302内。

基于前述可选的设置方式，由于微发光二极管芯片2的芯片衬底带有磁性，则在磁场作用下于悬浮液1中移动时，微发光二极管芯片2能够逐渐的调整其姿态，使得其芯片衬底朝向显示基板3，从使得微发光二极管芯片2在进入凹槽302后，其用于焊接的部位能够朝向凹槽302内的芯片焊点。

其中，为进一步提高效率，在将显示基板3浸于悬浮液1内时，可以尽量使悬浮液1内微发光二极管芯片2能够处于显示基板3设置凹槽302的一侧。这样，在施加第一磁场后，悬浮液1大部分的微发光二极管芯片2均能够有机会进入示基板3设置凹槽302。具体的，参考图2，可以通过在容置悬浮液1的容器内设置一隔离板4。通过该隔离板4承载显示基板3，并浸于悬浮液1内。通过隔离板4的设置，使得悬浮液1内的微发光二极管芯片2均处于隔离板4的一侧；同时，由于通过隔离板4承载显示基板3，也即使得显示基板3未设置凹槽302的一侧于隔离板4接触，即使得悬浮液1内的微发光二极管芯片2均相应的处于显示基板3设置凹槽302的一侧。此外，由于隔离板4的隔离作用，悬浮液1内的微发光二极管芯片2也会被相应的阻挡在显示基板3设置凹槽302的一侧。

作为可选的，在向悬浮液1施加第一磁场后，为加快微发光二极管芯片2在悬浮液1内移动的速度，还可以缓慢搅动悬浮液1，在搅动作用下结合磁场作用，微发光二极管芯片2能够更快的向显示基板3移动，可以有效的提升转移效率。

步骤S104、取出所述显示基板，并通过电磁脉冲焊接将所述微发光二极管芯片焊接至所述芯片焊点。

本实施例中，在显示基板上的凹槽均容置有微发光二极管芯片后，即可将显示基板取出，准备进行后续的微发光二极管芯片的焊接绑定。

其中，由于显示基板上的凹槽内容置的微发光二极管芯片还未实现稳固的连接固定，故为防止在显示基板取出的过程中，微发光二极管芯片脱出凹槽的不良情况的发生。可以在取出显示基板之前，保证施加的第一磁场不变，使凹槽内的微发光二极管芯片保持收到磁场力的作用，同时将悬浮液排出。待悬浮液全部排空后，再将显示基板取出，即能够有效的防止凹槽内的微发光二极管芯片的脱出。

本实施例中，通过电磁脉冲焊接技术(Electromagnetic Pulse)，将微发光二极管芯片与芯片焊点在不接触的情况下进行批量焊接。电磁脉冲焊接技术，利用强脉冲磁场作用下，两个被焊工件在强脉冲磁场作用下，产生瞬间高速碰撞，材料表层在很高的压力波作用下使两种材料的原子在原子间距离内相遇，从而在界面上形成稳定的冶金结合；而由于该作用只发生在金属与金属的表面，因此只会对于显示基板上相连的位置进行焊接，其他位置不受影响，这是十分有利于显示基板的制作。

参考图3，给出了一个可选的通过电磁脉冲焊接微发光二极管芯片的实施方式。具体的，通过专用的腔室进行电磁脉冲焊接处理。将凹槽302中容置有微发光二极管芯片2的显示基板3置于一电磁线圈5的作用范围内。电磁线圈5通电，箭头a示出了电磁线圈5中的瞬时电流方向，箭头b则为上述瞬时电流相应产生的瞬时磁场。在上述瞬时磁场作用下，微发光二极管芯片2的芯片衬底上用于焊接的金属部位产生感应电流，且该感应电流产生方向如箭头c所示磁场，且方向与前述的瞬时磁场的方向相反。由于磁场的互斥，使微发光二极管芯片2具有朝向凹槽302内的芯片焊点303方向的较大动能，瞬间高速与芯片焊点303碰撞，从而形成稳定的结合，完成焊接过程。

完成显示基板上微发光二极管芯片的焊接后，进一步进行清洗处理，以清除掉显示基板表面的异物；特别是，在本实施例中的方法中，在前述步骤中浸于悬浮液且在第一磁场的作用下，显示基板上除了凹槽以外的位置处也会粘附有一些微发光二极管芯片，需要清除这些微发光二极管芯片。具体的，可以向显示基板施加第二磁场，该第二磁场的方向与前述步骤中施加的第一磁场的方向相反。在该第二磁场作用下，显示基板上凹槽以外的位置处粘附的微发光二极管芯片会受到远离显示基板表面方向的磁场力，在该磁场力的辅助下，能够更加顺利的使微发光二极管芯片脱离显示基板的表面。而显示基板上凹槽内的微发光二极管芯片，由于已经完成焊接固定，不会受到上述处理的影响。此外，脱离下的微发光二极管芯片可以回收再利用。

由上述实施例可见，本公开的微发光二极管芯片的转移方法，通过悬浮液容置经过预先处理的带有磁性的微发光二极管芯片，并相应的在显示基板上设置带有凹槽的辅助层；将显示基板浸于悬浮液内后，配合磁场的作用，使带有磁性的微发光二极管芯片在磁场力的作用下快速、准确的进入设置有芯片焊点的凹槽内；然后，通过电磁脉冲焊技术，在微发光二极管芯片与显示基板不大面积接触的情况下实现稳定的焊接固定，避免相关技术中的繁复操作和对于大量焊接辅材的使用，从而显著的提升转移效率、降低成本，有利于量产化的实现。

需要说明的是，上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一发明构思，本说明书一个或多个实施例还提供了一种显示面板的制作方法。参考图4，所述显示面板的制作方法，步骤以下步骤：

步骤S401、提供显示基板；

步骤S402、采用如上任意一实施例所述的微发光二极管芯片的转移方法，将红绿蓝三种微发光二极管芯片，按照预设的颜色转移顺序转移至所述显示基板。

其中，所述预设的颜色转移顺序是指，对于红绿蓝三种微发光二极管芯片，可以以任意的顺序执行前述任一实施例的转移方法，从而将三种微发光二极管芯片依次转移至显示基板上。例如，可以是先转移红色的微发光二极管芯片，再转移绿色的微发光二极管芯片，最后转移蓝色的微发光二极管芯片。

此外，由于在本实施例的转移方法中，为实现凹槽结构，在显示基板上形成了辅助层，在完成全部微发光二极管芯片的转移之后，辅助层在后续的制作步骤和结构上都以没有额外的用途，故还可以通过剥离工艺将辅助层去除。

除上述说明的步骤中之外，在制作显示面板时还包括有的其他步骤如成盒工序等，均可以采用任意相关技术实现，本实施例中不涉及对其的技术改进，故不再赘述。

本实施例的显示面板的制作方法，由于应用了前述实施例的微发光二极管芯片的转移方法，故可以避免相关技术中的繁复操作和对于大量焊接辅材的使用，从而显著的提升转移效率、降低成本，有利于量产化的实现。

基于同一发明构思，本说明书一个或多个实施例还提供了一种显示面板，该显示面板根据上述实施例的显示面板的制作方法制得。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微发光二极管芯片的转移方法，其特征在于，包括：

提供悬浮液，所述悬浮液中分布有微发光二极管芯片；所述微发光二极管芯片带有磁性；

提供显示基板，并通过构图工艺在所述显示基板上形成带有凹槽的辅助层，所述凹槽内设置有芯片焊点；

将所述显示基板浸于所述悬浮液内，并向所述悬浮液施加第一磁场，使所述微发光二极管芯片所述第一磁场作用下朝所述显示基板移动并进入所述凹槽；

取出所述显示基板，并通过电磁脉冲焊接将所述微发光二极管芯片焊接至所述芯片焊点。

2.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述微发光二极管芯片包括：依次层叠设置的芯片衬底、半导体层和封装层；其中，所述芯片衬底带有磁性。

3.根据权利要求2所述的转移方法，其特征在于，芯片衬底设置有磁性膜层，或，所述芯片衬底内掺杂有磁性颗粒。

4.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述将所述显示基板浸于所述悬浮液内，具体包括：

通过隔离板承载所述显示基板并浸于所述悬浮液内，并通过隔离板将所述微发光二极管芯片阻挡在所述显示基板设置所述辅助层的一侧。

5.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述向所述悬浮液施加磁场，之后还包括：

缓慢搅动所述悬浮液。

6.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述取出所述显示基板，之前还包括：

保持施加的所述磁场，排空所述悬浮液。

7.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述通过电磁脉冲焊接将所述微发光二极管芯片焊接至所述芯片焊点，之后还包括：

清洗所述显示基板；

向所述显示基板施加与所述第一磁场反向的第二磁场，使所述辅助层上所述凹槽以外的位置处粘附的所述微发光二极管芯片脱离。

8.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括：

提供显示基板；

采用如权利要求1至7任意一项所述的微发光二极管芯片的转移方法，将红绿蓝三种微发光二极管芯片，按照预设的颜色转移顺序转移至所述显示基板。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述按照预设的颜色转移顺序转移至所述显示基板，之后还包括：

通过剥离工艺去除所述辅助层。

10.一种显示面板，其特征在于，根据权利要求8或9所述的显示面板的制作方法制得。

Images