CN112967969B - 一种巨量转移方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种巨量转移方法和装置，所述巨量转移方法包括如下步骤：提供一粘贴有接收基板的第一传动机构和铺设有生长基板的第二传动机构，所述生长基板上生长有微元件；让所述接收基板通过所述第一传动机构由初始位置位移至目标位置；让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压，将所述位于生长基板上的的微元件转移至所述接收基板上。通过本发明所述巨量转移方法，可以实现直接将微元件从生长基板转移至接收基板上，而不需要将微元件转移至暂态基板，简化了微元件制作的流程工艺；且微元件直接贴附于接收基板上，不需要和胶材接触，降低了转移风险，提高了微元件的产品良率。

Description

一种巨量转移方法和装置
技术领域
本发明属于显示技术和半导体工艺技术领域，具体涉及一种巨量转移方法和装置。
背景技术
随着显示技术的发展，微元件化的制作工艺成为显示面板的一种发展趋势，例如微型发光二极管(Mirco Light Emitting Diode)即Mirco-LED技术。
在微元件的制作过程中，首先要在生长基板上形成微元件，再将微元件转移到接收基板上。基于目前的工艺制造基础，制作薄膜晶体管(Thin film transistor，简称为：TFT)阵列、Mirco-LED芯片和驱动集成电路(Integrated Circuit，简称为：IC)芯片都已具有比较成熟的工艺方式；然而，Mirco-LED芯片的巨量转移是制作过程的一个难点。由于Micro-LED芯片非常细小，对其进行巨量转移要求非常高的效率、良品率和转移精度，因此，巨量转移技术成为Mirco-LED面板制作过程中最大的技术难点，阻碍了Mirco-LED技术的推广与使用。
传统的芯片转移技术一般利用静电/磁力/真空吸附、凡得瓦力印刷、胶材粘合力、流体装配等技术，进行大量芯片转移。上述大部分转移技术都需将芯片转移到暂态基板二到三次，转移过程较为复杂。
因此，现有技术还有待提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明提供一种巨量转移方法和装置，旨在解决现有芯片转移过程中需要将芯片转移到暂态基板的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种巨量转移方法，所述方法包括如下步骤：
提供一粘贴有接收基板的第一传动机构和铺设有生长基板的第二传动机构，所述生长基板上生长有微元件；
让所述接收基板通过所述第一传动机构由初始位置位移至目标位置；
让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压，将所述位于生长基板上的的微元件转移至所述接收基板上。
可选地，所述巨量转移方法还包括：在所述第一传动机构上粘贴所述接收基板,以通过粘合的方式将所述接收基板固定在所述第一传动机构上。
可选地，所述在所述第一传动机构上粘贴所述接收基板包括：
在所述第一传动机构的表面粘贴一热解胶层；
在所述热解胶层远离所述第一传动机构的表面粘贴一印刷有微元件驱动电路的聚酰亚胺薄膜层，以通过热解胶层将聚酰亚胺薄膜层粘贴于第一传动机构上。
可选地，所述巨量转移方法还包括：
待所有的微元件全部转移至所述接收基板上后，将所述接收基板与所述第一传动机构分离，从而得到粘附有微元件的接收基板。
可选地，所述将所述接收基板与所述第一传动机构分离包括：
向所述接收基板的热解胶层施加预设温度；
待所述热解胶层分解后，使所述聚酰亚胺薄膜层与所述第一传动机构分离，从而实现在完成所述微元件的巨量转移后通过热分解的方式将所述聚酰亚胺薄膜层与所述第一传动机构进行分离。
可选地，所述让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压包括：
保持所述第二传动机构位于水平面上的第一高度不变；
令所述第一传动机构位于水平面上高度由第二高度变为第三高度，并使所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变，以通过改变所述第一传动机构的位置将生长基板上的微元件转移至接收基板上。
可选地，所述让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压包括：
保持所述第一传动机构位于水平面上的第四高度不变；
令所述第二传动机构位于水平面上高度由第五高度变为第六高度，并使所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变，以通过改变所述第二传动机构的位置将生长基板上的微元件转移至接收基板上。
可选地，所述让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压包括：
令所述第一传动机构位于水平面上高度由第七高度变为第八高度；
令所述第二传动机构位于水平面上高度由第九高度变为第十高度，并使所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变，以通过同时改变所述第一传动机构和第二传动机构的位置将生长基板上的微元件转移至接收基板上。
可选地，所述将所述位于生长基板上的的微元件转移至所述接收基板上包括：
让所述第二传动机构在水平方向上以一预设速度运动；
将所述微元件从所述生长基板上分离并转移至所述接收基板上，以通过改变生长基板和接收基板在水平方向的相对位置将生长基板上不同的微元件转移至接收基板上。
第二方面，本申请还提供一种巨量转移装置，所述巨量转移装置包括第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构和第二传动机构分别如上述巨量转移方法所述，以将生长基板上的微元件转移至接收基板上。
附图说明
图1为本发明提供的巨量转移方法的流程图；
图2为本发明提供的巨量转移装置的结构示意图；
图3为本发明提供的巨量转移装置的工作过程示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种巨量转移方法和装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1为本发明提供的一种巨量转移方法的流程图，所述方法包括如下步骤：
S100、提供一粘贴有接收基板的第一传动机构和铺设有生长基板的第二传动机构，所述生长基板上生长有微元件。
如图2所示，所述第一传动机构1竖直放置，所述第二传动机构2水平放置，所述第一传动机构1位于所述第二传动机构2上方预设距离处。所述接收基板3设置于第一传动机构1上，用以拾取微元件4，所述微元件4可以为生长基板7上生成的LED芯片，所述生长基板可以为蓝宝石衬底，在所述蓝宝石衬底上通过有机金属化学气相沉积等工艺生长出LED芯片，所述生长基板7放置于所述第二传动机构2上，所述接收基板3通过所述第一传动机构1与所述第二传动机构2的配合拾取所述接收基板3上的微元件4，从而实现所述微元件3从所述生长基板7上至所述接收基板上3的巨量转移。
在本实施例中，所述巨量转移方法还包括：
S10、在所述第一传动机构上粘贴所述接收基板。
具体地，可以在所述第一传动机构1和所述接收基板3之间设有连接部，所述连接部为粘性材料，所述接收基板3通过所述连接部粘贴于所述第一传动机构1上。
进一步，所述在所述第一传动机构上粘贴所述接收基板包括：
S11、在所述第一传动机构的表面粘贴一热解胶层；
S12、在所述热解胶层远离所述第一传动机构的表面粘贴一印刷有微元件驱动电路的聚酰亚胺薄膜层。
具体地，所述接收基板3靠近第一传动机构1的一侧上设置有热解胶层6，所述热解胶层6铺设于所述第一传动构1上，所述接收基板3铺设于所述热解胶层6远离所述第一传动机构的表面，所述接收基板3远离所述热解胶层6的的一侧用以拾取微元件4。
所述接收基板3是将LED的驱动电路印刷在聚酰亚胺薄膜层上得到，所述聚酰亚胺薄膜层的一侧具有粘性，所述聚酰亚胺薄膜层具有粘性的一侧用以印刷LED的驱动电路，并设置有若干个预设粘合区用于粘附微元件4，所述聚酰亚胺薄膜层不具有粘性的一侧和所述热解胶层相连接，从而通过所述热解胶层粘贴于所述第一传动机构1上。
S200、让所述接收基板通过所述第一传动机构由初始位置位移至目标位置。
如图2所示，所述第一传动机构1包括从下至上依次竖直放置的第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴通过第一传动带11相连接。所述接收基板3通过热解胶层粘贴于所述第一传动带11表面，所述若干个预设粘合区间隔设置，每个预设粘合区之间的间隔距离记为△X。
所述第二传动机构2包括水平设置的第三传动轴和第四传动轴，所述第三传动轴和第四传动轴通过第二传动带21相连接。所述微元件4和所述第二传动带21之间设有生长基板7，所述生长基板7的一面间隔布置有所述微元件4，所述生长基板7的另一面铺设于所述第二传动带21表面，其中，每个微元件之间的间隔距离记为△Y，且每个微元件和所述预设粘合区一一对应。
在本实施例中，将所述接收基板3通过所述第一传动机构1由初始位置位移至目标位置，使得所述接收基板3上第一个预设粘合区位于第一颗微元件的正上方，以与第一颗微元件的位置相对应，且所述接收基板3上第一个预设粘合区与第一颗微元件间的竖直距离为为△Z。
S300、让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压，将所述位于生长基板上的的微元件转移至所述接收基板上。
具体地，所述第一传动机构1与所述第二传动机2构发生相对运动，以改变所述生长基板7和所述接收基板3间的相对距离，使得所述接收基板3和所述微元件4相接触，从而实现所述第一传动机构1与所述第二传动机构2发生相对挤压，而后所述微元件粘附于所述接收基板3上，并与所述生长基板7发生脱离，从而实现所述接收基板3以粘合的方式拾取所述生长基板7上的微元件。
一些实施例中，在进行转移前所述巨量转移方法还包括将所述微元件4从所述生长基板7剥离。其中，剥离的方式可以采用激光剥离(Laser Lift Off)以达到所述微元件4与所述生长基板7分离的效果。
在本实施例中，所述让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压包括：
S301、保持所述第二传动机构位于水平面上的第一高度不变；
S302、令所述第一传动机构位于水平面上高度由第二高度变为第三高度，并使所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变。
如图2所示，所述第一传动机构1上设置有按压机构5，所述按压机构5位于于所述第一传动轴内，所述按压机构5按压第一传动轴使得所述第一传动轴和第二传动轴同时向下运动，以将所述第一传动机构位于水平面上高度由第二高度变为第三高度，同时保持所述第二传动机构位于水平面上的第一高度不变，从而通过改变所述第一传动机构的位置使得所述接收基板3与所述生长基板7的距离值发生改变，进而使得所述接收基板3和所述微元件4间的竖直距离由△Z变为零，从而实现所述第一传动机构1与所述第二传动机2构发生相对挤压，而后所述接收基板3以粘合的方式拾取所述生长基板7上的微元件。
在本实施例的第二种实现方式中，所述让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压包括：
S311、保持所述第一传动机构位于水平面上的第四高度不变；
S312、令所述第二传动机构位于水平面上高度由第五高度变为第六高度，并使所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变。
具体地，所述第二传动机构上设置有按压机构，所述按压机构按压第二传动机构使得所述第二传动机构向上运动，以将所述第二传动机构位于水平面上高度由第五高度变为第六高度，从而通过改变所述第二传动机构的位置使得所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变，进而使得所述接收基板和所述微元件间的竖直距离由△Z变为零，从而实现所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压。
在本实施例的第三种实现方式中，所述让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压包括：
S321、令所述第一传动机构位于水平面上高度由第七高度变为第八高度；
S322、令所述第二传动机构位于水平面上高度由第九高度变为第十高度，并使所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变。
具体地，所述第一传动结构和第二传动机构上均设置有按压机构，同时按压所述第一传动结构和所述第二传动机构上按压机构使得所述第一传动结构向下运动且所述第二传动机构同时向上运动，以将所述第一传动机构位于水平面上高度由第七高度变为第八高度,同时所述第二传动机构位于水平面上高度由第九高度变为第十高度，从而通过同时改变所述第一传动机构和第二传动机构的位置使得所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变，进而使得所述接收基板和所述微元件间的竖直距离由△Z变为零，从而实现所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压。
进一步，所述将所述位于生长基板上的的微元件转移至所述接收基板上包括：
S303、让所述第二传动机构在水平方向上以一预设速度运动；
S304、将所述微元件从所述生长基板上分离并转移至所述接收基板上。
具体地，所述第二传动机构2在水平方向上以第一预设速度运动，所述第一传动机构1在竖直方向上以第二预设速度运动，以使得每次按压所述按压机构5时，不同微元件均位于其对应的预设粘合区的正下方，当所述按压机构重复按压所述第一传动机构时，所述接收基板逐一拾取所述微元件。
本实施例中，所述第一传动轴、第二传动轴与所述第一传动带11相配合以使所述第一传动带11按照第一传动速率在竖直方向上运动，所述第三传动轴、第四传动轴与所述第二传动带相配合以使第二传动带21按照第二传动速率在水平方向上运动。为了保证按压所述按压机构5时，所述接收基板的预设粘合区和所述微元件4相接触，若所述第一传动机构11的传动速率记为S1，所述第二传动机构22的第二传动速率为S2，必须保证所述按压机构5按压第一传动机构1的间隔时间为T＝△X/S1＝△Y/S2，因而S2和S1的关系为：S2＝(△Y*S1)/△X，以使得在该间隔时间T内，所述预设粘合区和所述预设粘合区对应的微元件分别同时运动至上一个预设粘合区和上一个预设粘合区对应的微元件所在位置，从而实现所述接收基板的预设粘合区和所述微元件4相接触。
如图3所示，图3为本实施例中所述按压机构5的工作过程的不同状态图，a表示按压机构5下压前第一传动机构11的位置状态，b表示按压机构5下压后第一传动机构1的位置状态，所述第一传动机构1由第二高度变为第三高度，其向下运动的距离为△Z，以使得所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压。通过按照预设时间间隔T重复按压所述第一传动机构，能够使得所述接收基板按照预设间隔时间逐一和不同微元件相接触并发生挤压，从而使得所述微元件粘附于所述接收基板3上，同时所述微元件4脱离所述生长基板7，从而完成微元件的巨量转移。
可以理解的是，本实施例中根据所述微元件排列方式的不同，按压第一传动机构时，所述接收基板也可以通过沿垂直于生长基板运动的方向逐列拾取所述微元件。
进一步，所述巨量转移方法还包括：
S400、提供一提醒机构，通过所述提醒机构监测LED芯片转移至接收基板3的进度，当所述接收基板3和所述生长基板上最后一颗LED芯片接触时，所述提醒机构发出提示。
具体地，在接收到提醒机构发出的提示时，通过在第二传动机构2上更换携带不同微元件的生长基板，如分别携带红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片的生长基板，可以依次完成红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片的巨量转移。
进一步，所述巨量转移方法还包括：
S500、待所有的微元件全部转移至所述接收基板上后，将所述接收基板与所述第一传动机构分离。
具体地，可以通过加热的方式对粘附有微元件的接收基板3和所述第一传动机构1之间的热解胶层进行解粘，使得所述接收基板与所述第一传动机构进行分离，从而得到显示背板。
本实施例中，所述将所述接收基板与所述第一传动机构分离包括：
S401、向所述接收基板的热解胶层施加预设温度；
S402、待所述热解胶层分解后，使所述聚酰亚胺薄膜层与所述第一传动机构分离。
在本实施例中，所述热解胶层6可以由普通热解胶铺设于第一传动机构1上，在完成所述微元件的巨量转移后，可以将所述热解胶层加热至180℃，当温度达到180℃时，所述热解胶层受热失去粘性，即可实现所述接收基板3和所述第一传动机构1分离，而聚酰亚胺薄膜层的解粘温度在400℃，从而实现在对接收基板3进行解粘时，不影响聚酰亚胺薄膜层对微元件的粘性。
基于上述巨量转移方法，本发明还提供一种巨量转移装置，所述巨量转移装置包括第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构和第二传动机构分别如上述巨量转移方法所述将微元件从生长基板转移至接收基板，从而实现所述微元件从生长基板至接收基板的巨量转移，避免了制作微元件过程中多次将微元件转移至暂态基板的过程。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种巨量转移方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
提供一粘贴有接收基板的第一传动机构和铺设有生长基板的第二传动机构，所述生长基板上生长有微元件；
让所述接收基板通过所述第一传动机构由初始位置位移至目标位置；
让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压，将所述位于生长基板上的微元件转移至所述接收基板上；
所述第一传动机构包括从下至上依次竖直放置的第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴通过第一传动带相连接；所述第二传动机构包括水平设置的第三传动轴和第四传动轴，所述第三传动轴和第四传动轴通过第二传动带相连接；
所述让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压包括：
保持所述第二传动机构位于水平面上的第一高度不变；
令所述第一传动机构位于水平面上高度由第二高度变为第三高度，并使所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变；
所述将所述位于生长基板上的微元件转移至所述接收基板上包括：
让所述第二传动机构在水平方向上以一预设速度运动；
将所述微元件从所述生长基板上分离并转移至所述接收基板上。
2.根据权利要求1所述巨量转移方法，其特征在于，所述巨量转移方法还包括：
在所述第一传动机构上粘贴所述接收基板。
3.根据权利要求2所述巨量转移方法，其特征在于，所述在所述第一传动机构上粘贴所述接收基板包括：
在所述第一传动机构的表面粘贴一热解胶层；
在所述热解胶层远离所述第一传动机构的表面粘贴一印刷有微元件驱动电路的聚酰亚胺薄膜层。
4.根据权利要求3所述巨量转移方法，其特征在于，所述巨量转移方法还包括：
待所有的微元件全部转移至所述接收基板上后，将所述接收基板与所述第一传动机构分离。
5.根据权利要求4所述巨量转移方法，其特征在于，所述将所述接收基板与所述第一传动机构分离包括：
向所述接收基板的热解胶层施加预设温度；
待所述热解胶层分解后，使所述聚酰亚胺薄膜层与所述第一传动机构分离。
6.根据权利要求1所述巨量转移方法，其特征在于，所述让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压包括：
保持所述第一传动机构位于水平面上的第四高度不变；
令所述第二传动机构位于水平面上高度由第五高度变为第六高度，并使所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变。
7.根据权利要求1所述巨量转移方法，其特征在于，所述让所述第一传动机构与所述第二传动机构发生相对挤压包括：
令所述第一传动机构位于水平面上高度由第七高度变为第八高度；
令所述第二传动机构位于水平面上高度由第九高度变为第十高度，并使所述接收基板与所述生长基板的距离值发生改变。
8.一种巨量转移装置，所述巨量转移装置包括第一传动机构和第二传动机构，其特征在于：所述第一传动机构和第二传动机构分别如权利要求1-7中任意一项所述。
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