CN112967971A - 一种Micro-LED的转移基板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Micro‑LED的转移基板及其制备方法。通过在键合胶层表面上形成多个键合胶凸起，所述键合胶凸起可形变并用于与Micro‑LED键合连接，分散了由于所述键合胶与翘曲的外延生长基板上的Micro‑LED进行压制键合而产生的内应力，降低了键合胶层受到的应力，使得Micro‑LED与转移基板进行临时键合时，键合胶能够更完整的粘着Micro‑LED，减小由于外延生长基板翘曲导致的临时基板中心与外围的键合胶的粘力差异，使得外延生长基板上的Micro‑LED都能与转移基板上的键合胶键合，消除了键合环现象。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种Micro-LED的转移基板及其制备方法。
背景技术
微型发光二极管Micro-LED显示器是新一代的显示技术。与现有的LED液晶显示相比，Micro-LED显示器具有更高的光电效率，更高的亮度，更高的对比度，以及更低的功耗，且还能结合柔性面板实现柔性显示。但在实际的面板制备过程中，需要将数以千万计的LED从外延生长基底上剥离，再转移到驱动背板上。
Micro-LED从外延生长基底剥离的过程为：首先采用临时键合材料将Micro-LED与临时基板进行键合，然后采用激光剥离技术将Micro-LED从外延生长基底上剥离，使Micro-LED转移到临时基板上。但是，Micro-LED的由于Micro-LED在外延生长基底上的生长温度高达1000℃左右，且LED晶体层材料通常是氮化镓，氮化镓与外延生长基底的晶格参数还有热膨胀系数相差较大，从高温降至室温时会出现基底翘曲现象，如图1所示。而临时基板平整性较好，因此与外延生长基底上的Micro-LED键合时，两者平整度差异明显，在外延生长基底上不同位置的Micro-LED与键合胶的黏着力不同，出现键合环现象。此外，激光剥离时，Micro-LED与外延生长基底相连的氮化镓分解，产生冲击力，如果冲击力不能有效转移或者释放，会导致Micro-LED碎裂或者漂移的问题。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种Micro-LED的转移基板及其制备方法，旨在解决键合胶与Micro-LED的临时键合的黏着力差异大，且缓冲激光剥离时氮化镓分解产生的应力不能有效转移或释放的问题，从而有效提高激光剥离良率。
本发明的技术方案如下：
一种Micro-LED的转移基板，其中，所述转移基板包括：
支撑板；
键合胶层，设置于所述支撑板上；
所述键合胶层背离所述支撑板的一侧表面形成有多个键合胶凸起。
所述的转移基板，其中，所述凸起的形状包括半球形、圆棱锥形中的一种。
所述的转移基板，其中，所述多个凸起中，相邻两个所述键合胶凸起之间的间隔和所述键合胶凸起的底部直径均为1～5μm。
所述的转移基板，其中，所述凸起的高度与底部直径的比例在1:1至1:3范围内。
所述的转移基板，其中，所述键合胶层的厚度为10～60μm。
所述的转移基板，其中，所述键合胶层包括有机硅类键合胶层、丙烯酸改性有机硅类键合胶层、丙烯酸类键合胶层、聚氨酯类键合胶层中的一种。
所述的转移基板，其中，所述支撑板包括玻璃板、蓝宝石板中的一种。
一种如上所述的Micro-LED的转移基板的制备方法，其中，包括步骤：
提供硅板，在所述硅板表面刻蚀多个凹槽；
在所述硅板具有凹槽一侧表面涂布键合胶层；
在所述键合胶层背离所述硅板的一侧上设置支撑板并固化所述键合胶层；
将固化后的键合胶层与所述刻蚀后的硅板分离，得到所述Micro-LED的转移基板。
所述的制备方法，其中，所述凹槽的形状包括半球形、圆锥形中的一种。
所述的制备方法，其中，所述多个凹槽中，相邻的凹槽之间的间隔为1～5μm；所述凹槽的槽口直径为1～5μm。
所述的制备方法，其中，所述凹槽的深度与槽口直径的比例为1:1至1:3。
所述的制备方法，其中，所述键合胶层的形成方式包括旋涂法、狭缝涂布法中的一种。
一种Micro-LED的转移方法，其中，包括步骤：
提供外延生长基板，所述外延生长基板包括基底和设置在所述基底上的Micro-LED；
将如上所述的Micro-LED的转移基板设置于所述外延生长基板上，使得所述转移基板的键合胶凸起结构与所述外延生长基板接触；
向所述转移基板施加朝向所述外延生长基板的压力，使得所述外延生长基板上的Micro-LED黏附于所述转移基板上；
将所述外延生长基板的基底与所述Micro-LED分离，使所述Micro-LED转移到所述转移基板上。
所述的Micro-LED的转移方法，其中，所述外延生长基板为翘曲的外延生长基板；所述将如上所述的Micro-LED的转移基板设置于所述外延生长基板上的，使得所述转移基板的键合胶凸起结构与所述外延生长基板接触包括：
将所述转移基板具有键合胶凸起的一侧设置于所述翘曲的外延生长基板具有Micro-LED的一侧，使所述键合胶凸起结构与所述Micro-LED接触。
所述的Micro-LED的转移方法，其中，所述外延生长基板的基底为蓝宝石基底，所述将所述外延生长基板的基底与所述Micro-LED分离，包括：
采用激光剥离技术将所述蓝宝石基底与所述Micro-LED分离。
有益效果：本发明通过在键合胶层表面上形成多个键合胶凸起，所述键合胶凸起可形变并用于与Micro-LED键合连接，分散了由于所述键合胶与翘曲的外延生长基板上的Micro-LED进行压制键合而产生的内应力，降低了键合胶层受到的内应力，使得Micro-LED与转移基板进行临时键合时，键合胶能够更完整地粘着Micro-LED，减小由于外延生长基板翘曲导致的临时基板中心与外围的键合胶的粘力差异，使得外延生长基板上的Micro-LED都能与转移基板上的键合胶键合，消除了键合环现象。
附图说明
图1为翘曲的外延生长基板示意图。
图2为本发明实施例提供的一种Micro-LED的转移基板示意图。
图3为本发明实施例提供的一种Micro-LED的转移基板的制备方法流程示意图。
图4为本发明实施例提供的一种Micro-LED的转移方法的流程图。
图5为本发明实施例提供的一种Micro-LED的转移方法的翘曲的外延生长基板与转移基板接触示意图。
图6为本发明实施例提供的一种Micro-LED的转移方法的转移结果示意图。
图7为本发明实施例提供的一种Micro-LED的转移方法的激光照射示意图。
具体实施方式
本发明提供一种调整显示器的图像的方法、系统及存储介质，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种Micro-LED的转移基板，如图2所示，所述转移基板包括：支撑板1；键合胶层2，设置于所述支撑板1上；所述键合胶层2背离所述支撑板的一侧表面形成有多个键合胶凸起3。
具体地，如图1所示，图1是翘曲的外延生长基板示意图，由于外延生长的温度较高，会导致外延生长基板发生翘曲现象，当采用临时基板的平面键合胶与外延生长基板上的Micro-LED进行压制键合时，对临时基板施加一压力，使外延生长基板翘曲部分上的Micro-LED能够与键合胶键合，导致外延生长基板未翘曲部分接触的键合胶受到的内应力较大，而与翘曲部分接触的键合胶受到的内应力较小。当压力解除后，由于内应力较大的键合胶材料的分子链构象发生改变，与Micro-LED材料的范德华力改变，导致该部分的键合胶粘力降低，而内应力较小的键合胶粘力适中，从而导致键合胶粘着外延生长基板不同位置的粘力不同，出现键合环现象。因此，本实施例在平面的键合胶层2上设置多个键合胶凸起3，在外延生长基板与转移基板进行压制键合过程中，多个键合胶凸起3产生适应性形变，分散了与外延生长基板的未翘曲部分上的Micro-LED接触的键合胶受到的部分内应力，降低了键合胶层2的键合胶受到的内应力，使得Micro-LED与转移基板进行临时键合时，键合胶能够更完整地粘着Micro-LED，减小由于外延生长基板翘曲导致的临时基板中心与外围的键合胶的粘力差异，从而外延生长基板上的Micro-LED都能与转移基板上的键合胶键合，消除了键合环现象。
在一种实施方式中，所述键合胶凸起3的底部形状可以是任意形状，凸起3的形状也没有限定，但是要保证凸起3之间有充足的空间，使得所述凸起3在变形后不会覆盖住键合胶层2表面未与所述凸起3连接的部分。优选的，所述键合胶凸起3的形状包括半球形、圆棱锥形中的一种。
进一步，所述多个键合胶凸起3中，相邻两个所述键合胶凸起之间的间隔和所述键合胶凸起的底部直径均为1～5μm。具体地，相邻的键合胶凸起3间的间隔和底部直径不能过宽或过窄，合适的间隔和底部宽度能够产生合适的适应性形变分散部分键合胶内应力，避免键合胶的粘力失效。同时在激光剥离外延生长基板的过程中，避免激光剥离导致有序的键合胶凸起3发生非垂直形变导致Micro-LED的漂移。
进一步，所述键合胶凸起3的高度与底部直径的比例在1:1至1:3范围内。具体地，键合胶凸起3的高度与底部直径的比例对形变产生一定影响，当所述高度与底部直径的比例较小时，所述键合胶凸起3不能产生有效形变使分散键合胶层2受到的内应力，而所述比例过大时，会在激光剥离外延基板的过程中，键合胶凸起3形变过渡导致Micro-LED的漂移。优选的，所述键合胶凸起3的高度与底部直径的比例为1:1。
在一种实施方式中，所述键合胶层2的厚度为10～60μm。优选的，所述键合胶层2的厚度为20μm。
在一种实施方式中，所述键合胶层2包括有机硅类键合胶层、丙烯酸改性有机硅类键合胶层、丙烯酸类键合胶层、聚氨酯类键合胶层中的一种。优选的，所述键合胶层为聚二甲基硅氧烷。
在一种实施方式中，所述支撑板1包括玻璃板、蓝宝石板中的一种。
本发明实施例还提供了一种如上所述的Micro-LED的转移基板的制备方法，如图3所示，所述制备方法包括步骤：
S10、提供硅板，在所述硅板表面刻蚀多个凹槽；
S20、在所述刻蚀后的硅板4具有凹槽一侧表面涂布键合胶层2；
S30、在所述键合胶层2背离所述刻蚀后的硅板的一侧上设置支撑板1并固化所述键合胶层2；
S40、将固化后的键合胶层2与所述支撑板1与所述刻蚀后的硅板4分离，得到所述Micro-LED的转移基板3。
具体地，首先将硅板涂上光阻，进行曝光显影后，在硅板表面刻蚀出多个凹槽，每个凹槽的形状和尺寸与所述Micro-LED的转移基板上的键合胶凸起3的尺寸一致。在刻蚀后的硅板4具有凹槽一侧表面涂一层脱模剂，脱模剂能够辅助键合胶与刻蚀后的硅板4的分离。将脱模剂烘干后，采用键合胶在刻蚀后的硅板4上具有凹槽一侧涂布键合胶层2，同时在键合胶层2面向刻蚀后的硅板4的一侧就形成了与键合胶层2连接的键合胶凸起3。然后在键合胶层2上设置支撑板1，并将涂布后的键合胶层2和键合胶凸起3进行固化，最后将固化后的键合胶层2和与其连接的键合胶凸起3，与刻蚀后的硅板4分离，从而得到所述转移基板。
在一种实施方式中，所述凹槽的形状包括半球形、圆棱锥形中的一种。
在一种实施方式中，所述多个凹槽中，相邻两个所述凹槽之间的间隔为1～5μm；所述凹槽的槽口直径为1～5μm。
在一种实施方式中，所述凹槽的深度与槽口直径的比例为1:1～至1:3。
在一种实施方式中，所述键合胶层2和多个键合胶凸起3的材料包括但不限于有机硅类材料、丙烯酸改性有机硅类材料、丙烯酸类材料、聚氨酯类材料中的一种。具体地，制备多个键合胶凸起3和键合胶层2的材料应与支撑板1的表面能相差较小，而与刻蚀后的硅板4的表面能相差较大。键合胶固化后，结合事先在刻蚀后的硅板4表面涂覆的脱模剂，能够将键合胶凸起3和键合胶层2与刻蚀后的硅板4分离的同时，键合胶层2与支撑板1粘接在一起，从而得到所述的Micro-LED的转移基板。优选的，所述键合胶层2和多个键合胶凸起3的材料为聚二甲基硅氧烷，所述支撑板1采用玻璃板、蓝宝石板中的一种。聚二甲基硅氧烷的表面能与玻璃或蓝宝石的表面能相差较小，但是与硅材料的表面能相差较大，刻蚀后的硅板4表面事先涂有脱模剂以辅助硅材料和聚二甲基硅氧烷的界面分离。
在一种实施方式中，所述键合胶层2的形成方式包括旋涂法、狭缝涂布法中的一种。
本发明实施例还提供了一种Micro-LED的转移方法，如图4所示，所述转移方法包括步骤：
S100、提供外延生长基板20，所述外延生长基板20包括基底4和设置在基底层上的Micro-LED 5；
S200、将如上所述的Micro-LED的转移基板10设置于所述外延生长基板20上，使得所述转移基板10的键合胶凸起3结构与所述外延生长基板20接触；
S300、向所述转移基板10施加朝向所述外延生长基板20的压力，使得所述外延生长基板20上的Micro-LED 5黏附于所述转移基板10上；
S400、将所述外延生长基板20的基底4与所述Micro-LED 5分离，使所述Micro-LED5转移到所述转移基板10上。
具体地，如图4所示，本实施例提供的外延生长基板20是通过在基底4上经过外延生长形成Micro-LED 5阵列而得到，由于外延生长过程中，外延生长温度高达1000℃左右，Micro-LED 5晶体层材料与基底4材料的晶格参数和热膨胀系数相差较大，外延生长基板20降至室温后出现翘曲现象，一般说来，直径为4英寸的圆形外延生长基板的翘曲度约为60μm(翘曲的最高点到外延生长基板的未翘曲部分的平面的距离)。采用普通的临时基板将翘曲的外延生长基板上的Micro-LED阵列与键合胶键合，会出现键合环现象，键合环内外的Micro-LED与键合胶的键合程度不一致，此种情况下，若将基底层与Micro-LED剥离，会键合环内外的剥离效果不一致，通常是键合环内的Micro-LED不能剥离下来，从而导致剥离良率较低。采用本实施例提供的Micro-LED的转移基板10的键合胶凸起3与翘曲的外延生长基板20上的Micro-LED 5接触后，向转移基板10施加一朝向外延生长基板20的压力，转移基板10上的多个键合胶凸起3产生适应性变形，分散了未翘曲部分接触的键合胶受到的部分压力，降低了键合胶层2的键合胶受到的内应力，使得外延生长基板20上的Micro-LED 5都能黏附于转移基板10上，从而消除了键合环现象，使得外延生长基板20上的Micro-LED 5都能与转移基板10上的键合胶键合，Micro-LED转移后的结果如图6所示。
在一种实施方式中，如图5所示，采用激光剥离技术将外延生长基板20的基底4与Micro-LED 5分离，基底4可为但不限于蓝宝石基底，激光剥离技术使得与基底4接触的Micro-LED 5的晶体层材料分解，分解后生成的气体产生冲力，该冲力使得转移基板10上的键合胶凸起3产生横向变形，由于键合胶凸起3的变形，缓解了气体产生的冲力，从而避免了应力集中在Micro-LED 5或平面的键合胶上，降低Micro-LED 5出现破损和漂移的风险，从而进一步提高激光剥离的良率。
综上所述，本发明通过在键合胶层表面上形成多个键合胶凸起，所述键合胶凸起可形变并用于与Micro-LED键合连接，分散了由于所述键合胶与翘曲的外延生长基板上的Micro-LED进行压制键合而产生的内应力，降低了键合胶层受到的内应力，使得Micro-LED与转移基板进行临时键合时，键合胶能够更完整的粘着Micro-LED，减小由于外延生长基板翘曲导致的临时基板中心与外围的键合胶的粘力差异，使得外延生长基板上的Micro-LED都能与转移基板上的键合胶键合，消除了键合环现象。同时在采用激光剥离技术的过程中，键合胶凸起适应性结构形变还能有效转移激光剥离时Micro-LED的晶体材料分解对Micro-LED的应力，避免Micro-LED受力发生断裂，边角碎或者漂移问题，从而有效提高激光剥离良率。
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 (15)
1.一种Micro-LED的转移基板，其特征在于，所述转移基板包括：
支撑板；
键合胶层，设置于所述支撑板上；
所述键合胶层背离所述支撑板的一侧表面形成有多个键合胶凸起。
2.根据权利要求1所述的转移基板，其特征在于，所述键合胶凸起的形状包括半球形、圆棱锥形中的一种。
3.根据权利要求2所述的转移基板，其特征在于，所述多个键合胶凸起中，相邻两个所述键合胶凸起之间的间隔和所述键合胶凸起的底部直径均为1～5μm。
4.根据权利要求3所述的转移基板，其特征在于，所述键合胶凸起的高度与底部直径的比例在1:1至1:3范围内。
5.根据权利要求1所述的转移基板，其特征在于，所述键合胶层的厚度为10～60μm。
6.根据权利要求1所述的转移基板，其特征在于，所述键合胶层包括有机硅类键合胶层、丙烯酸改性有机硅类键合胶层、丙烯酸类键合胶层、聚氨酯类键合胶层中的一种。
7.根据权利要求1所述的转移基板，其特征在于，所述支撑板包括玻璃板、蓝宝石板中的一种。
8.一种如权利要求1～7任意一项所述的Micro-LED的转移基板的制备方法，其特征在于，包括步骤：
提供硅板，在所述硅板表面刻蚀多个凹槽；
在所述刻蚀后的硅板具有凹槽一侧表面涂布键合胶层；
在所述键合胶层背离所述刻蚀后的硅板的一侧上设置支撑板并固化所述键合胶层；
将固化后的键合胶层与所述刻蚀后的硅板分离，得到所述Micro-LED的转移基板。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述凹槽的形状包括半球形、圆锥形中的一种。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述多个凹槽中，相邻两个所述凹槽之间的间隔为1～5μm；所述凹槽的槽口直径为1～5μm。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述凹槽的深度与槽口直径的比例为1:1至1:3。
12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述键合胶层的形成方式包括旋涂法、狭缝涂布法中的一种。
13.一种Micro-LED的转移方法，其特征在于，包括步骤：
提供外延生长基板，所述外延生长基板包括基底和设置在所述基底上的Micro-LED；
将如权利要求1～7任意一项所述的Micro-LED的转移基板设置于所述外延生长基板上，使得所述转移基板的键合胶凸起结构与所述外延生长基板接触；
向所述转移基板施加朝向所述外延生长基板的压力，使得所述外延生长基板上的Micro-LED黏附于所述转移基板上；
将所述外延生长基板的基底与所述Micro-LED分离，使所述Micro-LED转移到所述转移基板上。
14.根据权利要求13所述的Micro-LED的转移方法，其特征在于，所述外延生长基板为翘曲的外延生长基板；所述将如权利要求1～7任意一项所述的Micro-LED的转移基板设置于所述外延生长基板上的，使得所述转移基板的键合胶凸起结构与所述外延生长基板接触包括：
将所述转移基板具有键合胶凸起的一侧设置于所述翘曲的外延生长基板具有Micro-LED的一侧，使所述键合胶凸起结构与所述Micro-LED接触。
15.根据权利要求13所述的Micro-LED的转移方法，其特征在于，所述基底为蓝宝石基底，所述将所述外延生长基板的基底与所述Micro-LED分离，包括：
采用激光剥离技术将所述蓝宝石基底与所述Micro-LED分离。
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