CN112802789A - 一种微元件的转移方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示面板技术领域，公开了一种微元件的转移方法。该转移方法包括：提供生长基板，其中生长基板上形成有多个微元件；在生长基板上形成光刻胶层，其中光刻胶层覆盖多个微元件；提供临时基板，并将临时基板和生长基板形成有多个微元件的一面通过光刻胶层进行粘合；固化微元件和临时基板之间的部分光刻胶层，以形成连接微元件和临时基板的连接体；去除生长基板，进而对多个微元件进行转移。通过上述方式，本发明能够有利于微元件的批量转移以及在从生长基板上剥离微元件的过程中向微元件提供良好的支撑。

Description

一种微元件的转移方法
技术领域
本发明涉及显示面板技术领域，特别是涉及一种微元件的转移方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种光电半导体元件，其具有低功耗、尺寸小、亮度高、易与集成电路匹配、可靠性高等优点，作为光源被广泛应用。并且，随着LED技术的成熟，直接利用LED作为自发光显示点像素的LED显示器或Micro LED(微型发光二极管)显示器的技术也逐渐被广泛应用。
其中，Micro LED显示屏综合了TFT-LCD和LED显示屏的技术特点，其显示原理是将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化，之后将Micro LED从最初的生长衬底上剥离而后转移到接收基板上。然而，目前使用临时键合胶临时键合Micro LED进行激光剥离后存在不易解键合，并且解键合后容易有残胶的问题，不利于Micro LED的批量转移。
发明内容
有鉴于此，本发明主要解决的技术问题是提供一种微元件的转移方法，能够有利于微元件的批量转移以及在从生长基板上剥离微元件的过程中向微元件提供良好的支撑。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种微元件的转移方法。该转移方法包括：提供生长基板，其中生长基板上形成有多个微元件；在生长基板上形成光刻胶层，其中光刻胶层覆盖多个微元件；提供临时基板，并将临时基板和生长基板形成有多个微元件的一面通过光刻胶层进行粘合；固化微元件和临时基板之间的部分光刻胶层，以形成连接微元件和临时基板的连接体；去除生长基板，进而对多个微元件进行转移。
在本发明的一实施例中，微元件背离生长基板的表面形成有第一电极，连接体形成于微元件背离生长基板的表面且位于第一电极之外的区域。
在本发明的一实施例中，对多个微元件进行转移的步骤包括：去除除连接体之外的光刻胶层；利用转移头从临时基板上拾取微元件，并将所拾取的微元件转移至接收基板上。
在本发明的一实施例中，利用转移头从临时基板上拾取微元件的步骤包括：转移头拾取微元件并拉断其所拾取的微元件和临时基板之间的连接体。
在本发明的一实施例中，当微元件位于临时基板上时，连接体在临时基板上的正投影的面积小于微元件在临时基板上的正投影的面积。
在本发明的一实施例中，转移头拾取微元件并拉断其所拾取的微元件和临时基板之间的连接体的步骤之后包括：去除微元件上残留的连接体。
在本发明的一实施例中，接收基板上设有对应微元件的第二电极；将所拾取的微元件转移至接收基板上的步骤包括：将微元件上的第一电极和对应的第二电极对接，并使得微元件和接收基板之间形成空隙，其中空隙的高度大于或等于微元件上残留的连接体的高度。
在本发明的一实施例中，空隙的高度大于或等于连接体的初始高度。
在本发明的一实施例中，去除生长基板的步骤之前包括：对生长基板和临时基板之间的光刻胶层进行烘烤，以增大光刻胶层的硬度。
在本发明的一实施例中，各微元件上形成有一个或多个连接体。
本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明提供一种微元件的转移方法。该转移方法中临时基板和生长基板之间通过光刻胶层进行粘合，以在从生长基板上剥离微元件的过程中向微元件提供支撑。由于传统临时键合胶工艺不够成熟，本发明取而代之的是通过工艺较为成熟的光刻胶粘合临时基板和生长基板，避免了传统临时键合胶临时键合的方式存在的不易解键合，并且解键合后容易有残胶的问题，有利于微元件的批量转移。并且，微元件和临时基板之间的光刻胶层固化所形成的连接体，能够进一步增强微元件和临时基板之间的结合力，以在从生长基板上剥离微元件的过程中向微元件提供良好的支撑。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
图1是本发明微元件的转移方法一实施例的流程示意图；
图2是本发明微元件的转移方法另一实施例的流程示意图；
图3A-3K是图2所示微元件的转移方法中各步骤的结构示意图；
图4是本发明微元件一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1是本发明微元件的转移方法一实施例的流程示意图。需要说明的是，本实施例所阐述的微元件的转移方法并不限于以下步骤。
S101：提供生长基板；
在本实施例中，生长基板上形成有多个微元件。
S102：在生长基板上形成光刻胶层；
在本实施例中，在生长基板上形成光刻胶层，光刻胶层覆盖生长基板上的上述多个微元件，其中光刻胶层作为生长基板后续和临时基板粘合的媒介。
S103：提供临时基板，并将临时基板和生长基板形成有多个微元件的一面通过光刻胶层进行粘合；
在本实施例中，临时基板通过光刻胶层在从生长基板上剥离微元件的过程中向微元件提供支撑，以尽可能避免微元件在剥离过程中损坏。本实施例不仅以光刻胶层作为生长基板和临时基板粘合的媒介，同时将临时基板和生长基板形成有上述多个微元件的一面通过光刻胶层进行粘合后，还使得临时基板通过光刻胶层向微元件提供支撑。
由于传统临时键合胶工艺不够成熟，本实施例取而代之的是通过工艺较为成熟的光刻胶粘合临时基板和生长基板，避免了传统临时键合胶临时键合的方式存在的不易解键合，并且解键合后容易有残胶的问题，有利于微元件的批量转移。
S104：固化微元件和临时基板之间的部分光刻胶层，以形成连接微元件和临时基板的连接体；
在本实施例中，临时基板通过光刻胶层向微元件提供支撑。为进一步改善临时基板向微元件所提供支撑的支撑效果，本实施例固化微元件和临时基板之间的部分光刻胶层，以形成连接微元件和临时基板的连接体，连接体能够进一步增强微元件和临时基板之间的结合力，以在从生长基板上剥离微元件的过程中向微元件提供良好的支撑，即进一步改善临时基板向微元件所提供支撑的支撑效果。
S105：去除生长基板，进而对多个微元件进行转移；
在本实施例中，去除生长基板的具体工艺可以是激光剥离工艺等，以从生长基板上剥离微元件，由于临时基板、光刻胶层以及连接体所提供的良好支撑，使得微元件在激光剥离工艺中不易损坏。在完成上述多个微元件的剥离制程后，对上述多个微元件进行转移，具体地从临时基板上转移至接收基板，进而完成显示面板的制作。
请参阅图2以及图3A-3K，图2是本发明微元件的转移方法另一实施例的流程示意图，图3A-3K是图2所示微元件的转移方法中各步骤的结构示意图。需要说明的是，本实施例所阐述的微元件的转移方法并不限于以下步骤。
S201：提供生长基板；
请参阅图3A，生长基板1上形成有多个微元件11。微元件11可以是诸如Micro LED等半导体元件，应用于制作基于Micro LED显示技术的显示面板。其中，微元件11的生长基板1通常是蓝宝石基板。
S202：在生长基板上形成光刻胶层；
请参阅图3B，在生长基板1上形成光刻胶层2，光刻胶层2覆盖生长基板1上的上述多个微元件11，其中光刻胶层2作为生长基板1后续和临时基板粘合的媒介，并且光刻胶层2的厚度大于微元件11的高度，使得光刻胶层2能够覆盖住微元件11以及为了后续制程中形成连接体。
S203：提供临时基板，并将临时基板和生长基板形成有多个微元件的一面通过光刻胶层进行粘合；
请参阅图3C，临时基板3通过光刻胶层2在从生长基板1上剥离微元件11的过程中向微元件11提供支撑，以尽可能避免微元件11在剥离过程中损坏。其中，光刻胶层2可以预先经过烘烤，以使得光刻胶层2略微硬化，以减小光刻胶层2的流动性，便于后续对其进行曝光，同时使得临时基板3可以通过光刻胶层2向微元件11提供一定的支撑。也就是说，本实施例不仅以光刻胶层2作为生长基板1和临时基板3粘合的媒介，同时将临时基板3和生长基板1形成有上述多个微元件11的一面通过光刻胶层2进行粘合后，还使得临时基板3通过光刻胶层2向微元件11提供支撑。
由于传统临时键合胶工艺不够成熟，本实施例取而代之的是通过工艺较为成熟的光刻胶粘合临时基板3和生长基板1，避免了传统临时键合胶临时键合的方式存在的不易解键合，并且解键合后容易有残胶的问题，有利于微元件11的批量转移。
S204：固化微元件和临时基板之间的部分光刻胶层，以形成连接微元件和临时基板的连接体；
请参阅图3D，临时基板3通过光刻胶层2向微元件11提供支撑。为进一步改善临时基板3向微元件11所提供支撑的支撑效果，本实施例固化微元件11和临时基板3之间的部分光刻胶层2，以形成连接微元件11和临时基板3的连接体21，连接体21能够进一步增强微元件11和临时基板3之间的结合力，以在从生长基板1上剥离微元件11的过程中向微元件11提供良好的支撑，即进一步改善临时基板3向微元件11所提供支撑的支撑效果。
固化光刻胶层2可以采用传统曝光工艺，配合对应的掩膜板，以在微元件11和临时基板3之间形成连接体21。举例而言，光刻胶层2可以采用正性光刻胶，通过掩膜板遮挡用于形成连接体21的光刻胶层2，而其它位置的光刻胶层2接受紫外光照射以允许在后续制程中去除，如图3D所示。当然，在本发明的其它实施例中，光刻胶层2也可以采用负性光刻胶，通过掩膜板暴露用于形成连接体21的光刻胶层2以接受紫外光照射，而其它位置的光刻胶层2通过掩膜板进行遮挡以允许在后续制程中去除。
可以通过调节光刻工艺以及烘烤工艺的参数，以调节微元件11和临时基板3之间的粘结力。举例而言，通过调节掩膜板上掩膜区域的位置、面积、数量以及调节光刻胶层2的厚度等，以调节最终形成的连接体21的位置、面积、数量以及高度，并且通过调节烘烤的温度、时间以及光刻胶层2选用不同种类的材料，以调节连接体21的固化程度以及硬度，进而调节微元件11和临时基板3之间的粘结力，使得在最优情况下，微元件11和临时基板3之间的粘结力足够固定微元件11于临时基板3的同时，还足够小至后续转移头能够容易拉断其所拾取的微元件11和临时基板3之间的连接体21。
具体地，由于可以通过改变掩膜板上的掩膜区域的位置改变连接体21的形成位置，因此本实施例可以选择连接体21的形成位置。微元件11背离生长基板1的表面形成有第一电极111，并且连接体21同样形成于微元件11背离生长基板1的表面，为避免连接体21后续残留在第一电极111上影响微元件11和接收基板之间的邦定以及微元件11和接收基板之间的电接触，连接体21优选地形成于微元件11背离生长基板1的表面上第一电极111之外的区域，如图4所示。而传统临时键合胶临时键合的方式由于工艺不够成熟，无法实现选择性键合，导致微元件11上的第一电极111也会和临时键合胶临时键合，如此在解键合后微元件11上的第一电极111容易有残胶，影响微元件11后续和接收基板之间的邦定。
并且，每个微元件11上可以形成有多个连接体21，如图4所示，图4展示了微元件11上形成有两个连接体21的情况。微元件11上连接体21和临时基板3之间接触面的面积总和设计为使得微元件11上连接体21和临时基板3之间的粘结力足够固定微元件11于临时基板3的同时，还足够小至转移头4能够容易拉断其所拾取的微元件11和临时基板3之间的连接体21。当然，在本发明的其它实施例中，微元件11上连接体21的数量也可以是一个，在此不做限定。
当然，连接体21可以是柱状结构，例如呈圆柱状、棱柱状等。当然，在本发明的其它实施例中，连接体21也可以呈现其它结构形式，在此不做限定。
S205：对生长基板和临时基板之间的光刻胶层进行烘烤；
请参阅图3E，在从生长基板1上剥离微元件11之前，为进一步改善临时基板3向微元件11所提供支撑的支撑效果，对生长基板1和临时基板3之间的光刻胶层2进行相较于前述烘烤处理更高温度、更长时间的烘烤，使得光刻胶层2进一步硬化，即进一步增大光刻胶层2的硬度，以增大光刻胶层2向微元件11提供的支撑力，进而在后续从生长基板1上剥离微元件11的过程中临时基板3及其上的光刻胶层2更好地承受冲击力，尽可能地降低微元件11损坏的风险。其中，连接体21同样也会受到烘烤。
S206：去除生长基板；
请参阅图3F，去除生长基板1的具体工艺可以是激光剥离工艺等，以从生长基板1上剥离微元件11，由于临时基板3、光刻胶层2以及连接体21所提供的良好支撑，使得微元件11在激光剥离工艺中不易损坏。
S207：去除除连接体之外的光刻胶层；
请参阅图3G-3H，在去除生长基板后，为减小临时基板3上的光刻胶层2对微元件11的粘结力，方便后续将微元件11从临时基板3上转移至接收基板，本实施例去除除连接体21之外的光刻胶层2，使得微元件11和临时基板3之间仅通过连接体21连接，如图3H所示。其中，可以通过显影工艺去除除连接体21之外的光刻胶层2。
S208：利用转移头从临时基板上拾取微元件，并将所拾取的微元件转移至接收基板上；
请参阅图3I-3J，本实施例利用转移头4将微元件11从临时基板3上转移至接收基板5。具体地，利用转移头4从临时基板3上拾取微元件11，并将所拾取的微元件11转移至接收基板5上。在此过程中，转移头4拾取微元件11并拉断其所拾取的微元件11和临时基板3之间的连接体21。
当微元件11位于临时基板3上时，连接体21在临时基板3上的正投影的面积小于微元件11在临时基板3上的正投影的面积，连接体21在临时基板3上的正投影的面积足够小，即连接体21的绝对面积足够小，使得连接体21对微元件11的粘结力足够小，以便转移头4拉断其所拾取的微元件11和临时基板3之间的连接体21，如图3H所示。
可选地，转移头4可以是PDMS(Polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)转移头4，或是转移头4通过静电、电磁等方式拾取微元件11，在此不做限定。
进一步地，接收基板5上设有对应微元件11的第二电极51，如图3J所示。转移头4将所拾取的微元件11从临时基板3转移至接收基板5上具体包括将微元件11上的第一电极111和接收基板5上对应的第二电极51对接，进而完成微元件11的邦定。具体地，第一电极111和第二电极51之间可以通过焊接的方式固定并实现电连接，例如第一电极111和第二电极51可以选用金属铟等，通过加热熔融焊料，之后冷却固化焊料，使得第一电极111和第二电极51邦定并电连接。
由于转移头4拉断微元件11和临时基板3之间的连接体21后，难免会在微元件11上残留部分的连接体21，因此本实施例中将微元件11上的第一电极111和接收基板5上对应的第二电极51对接后，使得微元件11和接收基板5之间形成空隙6。其中，空隙6的高度大于或等于微元件11上残留的连接体21的高度。如此一来，微元件11上残留的连接体21并不影响微元件11邦定至接收基板5，也就无需增加去除微元件11上残留连接体21的制程，能够简化微元件11的转移工艺。
更进一步地，考虑到微元件11上残留的连接体21的高度并不固定，为尽可能地避免微元件11上残留的连接体21影响微元件11邦定至接收基板5，空隙6的高度优选地大于或等于连接体21的初始高度，其中连接体21的初始高度为连接体21未被拉断时的高度。
当然，在本发明的其它实施例中，也可以在转移头4拉断连接体21从而拾取微元件11后，并且在转移头4将微元件11邦定于接收基板5之前，增加去除微元件11上残留连接体21的制程，以尽可能地避免微元件11上残留的连接体21影响微元件11邦定至接收基板5，以及避免影响微元件11的第一电极111和接收基板5的第二电极51之间的电接触。
当然，在本发明的其它实施例中，微元件11在接收基板5上的邦定形式并不局限于上文所述。举例而言，可以在接收基板5上形成一层异方性导电胶膜52(AnisotropicConductive Film，ACF)，转移头4将所拾取的微元件11从临时基板转移至接收基板5的异方性导电胶膜52上，并施加一定的抵压力，使得异方性导电胶膜52上对应微元件11的第一电极111的部分受压而具备导电功能，以形成对应微元件11的第二电极51，除第二电极51外的其它异方性导电胶膜52由于未受抵压而不具备导电功能，如此实现微元件11在接收基板5上的邦定，如图3K所示。
需要说明的是，本发明的上述实施例以微元件11的两个电极处于同一侧为例，即上述微元件11上的第一电极111包括了微元件11的两个电极。当然，在本发明的其它实施例中，微元件11的电极也可以采用垂直式的结构，即微元件11的两个电极分别处于微元件11相背的两侧，上述微元件11的第一电极111为微元件11一侧的电极。
综上所述，本发明所提供的微元件的转移方法，其临时基板和生长基板之间通过光刻胶层进行粘合，以在从生长基板上剥离微元件的过程中向微元件提供支撑。由于传统临时键合胶工艺不够成熟，本发明取而代之的是通过工艺较为成熟的光刻胶粘合临时基板和生长基板，避免了传统临时键合胶临时键合的方式存在的不易解键合，并且解键合后容易有残胶的问题，有利于微元件的批量转移。并且，微元件和临时基板之间的光刻胶层固化所形成的连接体，能够进一步增强微元件和临时基板之间的结合力，以在从生长基板上剥离微元件的过程中向微元件提供良好的支撑。
此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”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。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。
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 (10)

1.一种微元件的转移方法，其特征在于，所述转移方法包括：
提供生长基板，其中所述生长基板上形成有多个微元件；
在所述生长基板上形成光刻胶层，其中所述光刻胶层覆盖所述多个微元件；
提供临时基板，并将所述临时基板和所述生长基板形成有所述多个微元件的一面通过所述光刻胶层进行粘合；
固化所述微元件和所述临时基板之间的部分所述光刻胶层，以形成连接所述微元件和所述临时基板的连接体；
去除所述生长基板，进而对所述多个微元件进行转移。
2.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述微元件背离所述生长基板的表面形成有第一电极，所述连接体形成于所述微元件背离所述生长基板的表面且位于所述第一电极之外的区域。
3.根据权利要求2所述的转移方法，其特征在于，所述对所述多个微元件进行转移的步骤包括：
去除除所述连接体之外的所述光刻胶层；
利用转移头从所述临时基板上拾取所述微元件，并将所拾取的所述微元件转移至接收基板上。
4.根据权利要求3所述的转移方法，其特征在于，所述利用转移头从所述临时基板上拾取所述微元件的步骤包括：
所述转移头拾取所述微元件并拉断其所拾取的所述微元件和所述临时基板之间的所述连接体。
5.根据权利要求4所述的转移方法，其特征在于，当所述微元件位于所述临时基板上时，所述连接体在所述临时基板上的正投影的面积小于所述微元件在所述临时基板上的正投影的面积。
6.根据权利要求4所述的转移方法，其特征在于，所述转移头拾取所述微元件并拉断其所拾取的所述微元件和所述临时基板之间的所述连接体的步骤之后包括：
去除所述微元件上残留的所述连接体。
7.根据权利要求4所述的转移方法，其特征在于，
所述接收基板上设有对应所述微元件的第二电极；
所述将所拾取的所述微元件转移至接收基板上的步骤包括：
将所述微元件上的所述第一电极和对应的所述第二电极对接，并使得所述微元件和所述接收基板之间形成空隙，其中所述空隙的高度大于或等于所述微元件上残留的所述连接体的高度。
8.根据权利要求7所述的转移方法，其特征在于，所述空隙的高度大于或等于所述连接体的初始高度。
9.根据权利要求1所述的转移方法，其特征在于，所述去除所述生长基板的步骤之前包括：
对所述生长基板和所述临时基板之间的所述光刻胶层进行烘烤，以增大所述光刻胶层的硬度。
10.根据权利要求1至9任一项所述的转移方法，其特征在于，各所述微元件上形成有一个或多个所述连接体。
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