CN113366657B - 一种目标转移结构及其制造方法、以及发光二极管固定方法 - Google Patents

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Abstract

一种目标转移结构及制造方法、发光二极管的固定方法。目标转移结构(99)包括：目标基板(40)，目标基板(40)上设有多对间隔设置的基板电极(10)；多个发光二极管(20)，各发光二极管(20)具有一对半导体电极(200)；以及涂布于目标基板(40)的感光胶层(30)，感光胶层(30)上设有多个通孔(300)，各基板电极(10)和半导体电极(200)插设于通孔内，且各半导体电极(200)与相应的基板电极(10)相对设置。通过在目标基板上涂布感光胶层制造一种具有缓冲功能的目标转移结构，从而缓和发光二极管转移至目标基板时产生的压力，避免损坏发光二极管或目标基板。

Description

一种目标转移结构及其制造方法、以及发光二极管固定方法
技术领域
本发明涉及微型发光二极管技术领域，尤其涉及一种目标转移结构及其制造方法、以及发光二极管固定方法。
背景技术
微型发光二极管(micro-LED)，即发光二极管微缩化和矩阵化技术，具有良好的稳定性、寿命，以及运行温度上的优势。微型发光二极管还继承了发光二极管低功耗、色彩饱和度高、反应速度快、对比度强等优点。同时，微型发光二极管具有亮度更高、功率消耗量更低等优势。
因此，微型发光二极管未来将具有极大地应用前景，例如微型发光二极管显示屏。但是目前，制造微型发光二极管显示屏最大的瓶颈在于如何使其能够量产化。而实现量产化最有效的方式就是实现巨量转移。目前已有的巨量转移方法包括拾取、转印或流体转移等，利用这些方法对微型发光二极管进行转移，当微型发光二极管落入目标基板相对应的位置时，可能伴随较大的压力。这样的压力可能会损坏微型发光二极管或撞坏目标基板。
发明内容
本发明提供一种具有缓冲功能的目标转移结构，可以缓和发光二极管转移至目标基板时产生的压力。
第一方面，本发明实施例提供一种目标转移结构，所述目标转移结构包括：
目标基板，所述目标基板上设有多对间隔设置的基板电极；
多个发光二极管，各所述发光二极管具有一对半导体电极；以及
涂布于所述目标基板的感光胶层，所述感光胶层上设有多个通孔，各所述基板电极和所述半导体电极插设于所述通孔内，且各所述半导体电极与相应的所述基板电极相对设置。
第二方面，本发明实施例提供一种目标转移结构的制造方法，所述制造方法包括：
提供间隔设置有多对基板电极的目标基板；
提供设置有掩模版图案的掩模版；
涂布感光胶于所述目标基板，以使得在所述目标基板上形成感光胶层，所述感光胶层覆盖所述基板电极；
放置所述掩模版于所述感光胶层远离所述目标基板的一侧，所述掩模版图案的位置与所述基板电极的位置一一对应；
利用所述掩模版对所述感光胶层对应所述掩模版图案的区域进行曝光、显影，在所述感光胶层与所述掩模版图案相对应的区域形成通孔，所述通孔收容所述基板电极。
第三方面，本发明实施例提供一种发光二极管固定方法，用于将发光二极管固定于目标转移结构的目标基板，所述固定方法包括：
提供如上所述的目标转移结构；
转移发光二极管至所述目标转移结构相对应的位置，所述发光二极管的半导体电极与所述胶层图案一一对位；
溶解所述感光胶层，以使得所述发光二极管的半导体电极与所述基板电极一一对应接触；
键合所述发光二极管的半导体电极与所述基板电极。
上述目标转移结构及其制造方法，通过在目标基板上涂布光刻胶制造一种具有缓冲功能的目标转移结构，从而缓和发光二极管转移至目标基板时产生的压力，避免损坏发光二极管或目标基板。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的目标转移结构感光胶层俯视图。
图2为本发明第二实施例提供的目标转移结构感光胶层俯视图。
图3为本发明实施例提供的目标转移结构剖面示意图。
图4为本发明实施例提供的目标转移结构制造方法流程图。
图5为本发明第一实施例提供的第一具体实施例的目标转移结构制造过程示意图。
图6为本发明第一实施例提供的第二具体实施例的目标转移结构制造过程示意图。
图7为本发明第一实施例提供的第三具体实施例的目标转移结构制造过程示意图。
图8为本发明第一实施例提供的第四具体实施例的目标转移结构制造过程示意图。
图9为本发明实施例提供的发光二极管固定方法流程图。
图10为本发明实施例提供的发光二极管固定方法过程示意图。
图11为本发明实施例提供的转移系统示意图。
具体实施方式
为使得对本发明的内容有更清楚及更准确的理解，现将结合附图详细说明。说明书附图示出本发明的实施例的示例，其中，相同的标号表示相同的元件。可以理解的是，说明书附图示出的比例并非本发明实际实施的比例，其仅为示意说明为目的，并非依照原尺寸作图。
请结合参看图1和图3，其为本发明第一实施例提供的目标转移结构99的示意图。目标转移结构99包括目标基板40、发光二极管20、感光胶层30。具体地，目标基板40上设有多对间隔设置的基板电极10。其中，基板电极10包括P极101和N极102。
目标转移结构99用于安装发光二极管20，使发光二极管20安装于目标转移结构99相对应的位置。其中，发光二极管20包括一对半导体电极200，半导体电极200包括P电极201和N电极202。发光二极管20包括三种不同颜色的微型发光二极管，不同颜色的微型发光二极管的半导体电极200的形状和尺寸相同。具体地，发光二极管20的P电极201和N电极202的形状和尺寸相同。当发光二极管20安装于目标转移结构99时，发光二极管20的半导体电极200朝向目标转移结构99。
感光胶层30涂布于目标基板40，感光胶层30上设有多个通孔300，各基板电极10和半导体电极200插设于通孔300内，且各半导体电极200与相应的基板电极10相对设置，具体地，基板电极10的P极101与发光二极管20的P电极201对应，基板电极10的N极102与发光二极管20的N电极202对应。感光胶层30远离目标基板40的一侧设计有胶层图案301，胶层图案301的位置与通孔300的位置相对应。胶层图案301的形状和尺寸与发光二极管20的半导体电极200横截面图案的形状和尺寸相一致。当发光二极管20安装于目标转移结构99，发光二极管20的半导体电极200正好与胶层图案301对位。感光胶层30的厚度大于一定高度阈值H，以使得当发光二极管20安装于目标转移结构99时，半导体电极200与基板电极10存在间距。
请结合参看图2和图3，其为本发明第二实施例提供的目标转移结构999的示意图。第二实施例提供的目标转移结构999与第一实施例提供的目标转移结构99的不同之处在于，发光二极管20包括三种不同颜色的微型发光二极管，不同颜色的发光二极管20的半导体电极200的形状或尺寸不同。相应地，在感光胶层30上设计的胶层图案301包括三种图案，每一种图案的形状和尺寸分别与相对位的发光二极管20的半导体电极200的横截面图案的形状和尺寸相一致。当发光二极管20安装于目标转移结构90时，具有一致形状和尺寸的胶层图案301与半导体电极200对位。第二实施例提供的目标转移结构999的其他结构与目标转移结构99的基本一致，在此不再赘述。
请参看图4，其为本发明实施例提供的目标转移结构的制造方法流程图。目标转移结构的制造方法包括：
步骤S101，提供间隔设置有多对基板电极10的目标基板40；
步骤S103，提供设置有掩模版图案500的掩模版50。具体地，掩模版图案500于掩模版50的位置与基板电极10于目标基板40的位置相对应，掩模版图案500与发光二极管20的半导体电极200横截面图案的形状和尺寸相一致。其中，掩模版50包括普通掩模版51和半色调掩模版52；
步骤S105，涂布感光胶于目标基板40，以使得在目标基板40上形成感光胶层30。具体地，感光胶层30覆盖基板电极10，感光胶层30的厚度大于一定高度阈值H，以使得当发光二极管20安装于目标转移结构时，半导体电极200与基板电极10存在间距。其中，感光胶为光刻胶，光刻胶包括正性光刻胶和负性光刻胶；
步骤S107，放置掩模版50于感光胶层30远离目标基板40的一侧。具体地，掩模版图案500的位置与基板电极10的位置一一对应；
步骤S109，利用掩模版50对感光胶层30对应掩模版图案500的区域进行曝光、显影。具体地，在掩模版50远离感光胶层30的一侧放置光照装置60，光照装置60发射出的光穿过掩模版50照射至感光胶层30。利用显影液擦除感光胶层30与掩模版图案500相对应的区域，以使得在感光胶层30与掩模版图案500相对应的区域形成通孔300，通孔300收容基板电极10。在感光胶层30远离目标基板40的一侧还形成有胶层图案301，胶层图案301的形状和尺寸与掩模版图案500的形状和尺寸相一致，胶层图案301用于与半导体电极200对位。
请结合参看图4和图5，其为本发明第一实施例提供的第一具体实施例的目标转移结构制造过程示意图。具体地，发光二极管20包括三种不同颜色的微型发光二极管，不同颜色的微型发光二极管的半导体电极形状和尺寸相同。涂布于目标基板40的感光胶为正性光刻胶，在目标基板40上形成正性感光胶层31。采用的掩模版50为普通掩模版51，普通掩模版51上的掩模版图案500透光。光照装置60发射出的光穿过透光的掩模版图案500照射至正性感光胶层31，正性感光胶层31与掩模版图案500相对应的区域可被显影液擦除。
请结合参看图4和图6，其为本发明第一实施例提供的第二具体实施例的目标转移结构制造过程示意图。具体地，涂布于目标基板40的感光胶为正性光刻胶，在目标基板40上形成正性感光胶层31。采用的掩模版50为半色调掩模版52，半色调掩模版52上的掩模版图案500中心区域501全透光，掩模版图案500周边区域502半透光。光照装置60发射出的光穿过掩模版图案500照射至正性感光胶层31，正性感光胶层31与掩模版图案500中心区域501相对应的区域可被显影液完全擦除，正性感光胶层31与掩模版图案500周边区域502相对应的区域可被显影液部分擦除。形成的通孔300上大下小，通孔300大的部分的深度h等于半导体电极200的高度。
请结合参看图4和图7，其为本发明第一实施例提供的第三具体实施例的目标转移结构制造过程示意图。具体地，涂布于目标基板40的感光胶为负性光刻胶，在目标基板40上形成负性感光胶层32。采用的掩模版50为普通掩模版51，普通掩模版51上的掩模版图案500不透光，其余区域透光。光照装置60发射出的光穿过普通掩模版51透光的区域照射至负性感光胶层32，负性感光胶层32与掩模版图案500相对应的区域可被显影液擦除。
请结合参看图4和图8，其为本发明第一实施例提供的第四具体实施例的目标转移结构制造过程示意图。具体地，涂布于目标基板40的感光胶为负性光刻胶，在目标基板40上形成负性感光胶层32。采用的掩模版50为半色调掩模版52，半色调掩模版52上的掩模版图案500中心区域501不透光，掩模版图案500周边区域502半透光，其余区域透光。光照装置60发射出的光穿过半色调掩模版52透光的区域照射至负性感光胶层32，负性感光胶层32与掩模版图案500中心区域501相对应的区域可被显影液完全擦除，负性感光胶层32与掩模版图案500周边区域502相对应的区域可被显影液部分擦除。形成的通孔300上大下小，通孔300大的部分的深度h等于半导体电极200的高度。
在上述实施例中，在目标基板40上涂布形成感光胶层30，感光胶层30设计有胶层图案301。将发光二极管20安装至目标转移结构99上时，感光胶层30能够缓和发光二极管20带来的压力，从而避免了由于压力对发光二极管20或目标基板40造成的损坏。同时，胶层图案301与半导体电极200对位，提高了发光二极管20安装于目标转移结构的精准度。
本发明第二实施例提供的目标转移结构999的制造过程与第一实施例提供的目标转移结构99的制造过程的不同之处在于，发光二极管20包括三种不同颜色的微型发光二极管，不同颜色的微型发光二极管的半导体电极形状或尺寸不同。相应地，在感光胶层30上形成的胶层图案301包括三种图案，每一种图案的形状和尺寸分别与相对位的发光二极管20的半导体电极200的横截面图案的形状和尺寸相一致。第二实施例提供的目标转移结构999的其他制造过程与目标转移结构99的基本一致，在此不再赘述。
在上述实施例中，当不同颜色的发光二极管20的半导体电极200设置成不同的形状或尺寸，胶层图案301的形状和尺寸设置成与相对位的半导体电极200的形状和尺寸相同，以使得不同颜色的发光二极管20安装于预定的位置，避免不同颜色的发光二极管20错位安装，从而实现选择性安装。
请参看图9和图10，其为本发明实施例提供的发光二极管固定方法的过程示意图。发光二极管固定方法用于将发光二极管20固定于目标转移结构的目标基板40。发光二极管固定方法包括：
步骤S201，提供目标转移结构。目标转移结构包括目标基板40、基板电极10、感光胶层30。具体地，目标转移结构包括多对基板电极10，基板电极10间隔设置于目标基板40。其中，基板电极10包括P极101和N极102。感光胶层30涂布于目标基板40，感光胶层30在与基板电极10相应的位置设置有通孔300，通孔300收容基板电极10。感光胶层30远离目标基板40的一侧设计有胶层图案301，胶层图案301的位置与通孔300的位置相对应；
步骤S203，转移发光二极管20至目标转移结构相对应的位置。具体地，利用转移系统70将设置于临时基板的发光二极管20转移至目标转移结构。发光二极管20安装于目标转移结构后，半导体电极200与胶层图案301一一对位；
步骤S205，溶解感光胶层30。具体地，利用光刻胶溶剂溶解感光胶层30，以使得发光二极管20的半导体电极200与基板电极10一一对应接触；
步骤S207，键合发光二极管20的半导体电极200与基板电极10。具体地，键合发光二极管20的半导体电极200与基板电极10的方法包括，对发光二极管20的半导体电极200和基板电极10的接触面进行高温处理。键合发光二极管20的半导体电极200与基板电极10的方法还包括，对发光二极管20的半导体电极200和基板电极10的接触面进行激光处理。键合发光二极管20的半导体电极200和基板电极10，以使得发光二极管20通过基板电极10固定于目标基板40。
请参看图11，其为本发明实施例提供的转移系统示意图。转移系统70用于将发光二极管20从临时基板80转移至目标转移结构99。具体地，转移系统70包括加速设备71、旋转设备72。加速设备71设有沿第一方向的加速电场E、以及沿第一方向设置且与加速电场E连通的第一入口711和第一出口712。旋转设备72设有沿第二方向的磁场B、以及与磁场B连通的第二入口721和第二出口722，第二入口721与第一出口712对准。第一入口711对准设置于临时基板80上带有电荷的发光二极管21。带电发光二极管21在加速电场E的作用下脱离临时基板80并从第一入口711进入加速电场E，并在加速电场E的作用下从第一出口712穿出。带电发光二极管21从第一出口712穿出后从第二入口721进入磁场B，在磁场B的作用下沿着相应的运动轨迹从第二出口722穿出。带电发光二极管21从第二出口722穿出后安装于目标转移结构99。由于带电发光二极管21从第二出口722穿出后具有一定速度，带电发光二极管21安装于目标基板时带有一定压力，会使带电发光二极管21自身损坏或撞坏目标基板。将带电发光二极管21安装于目标转移结构99，目标转移结构99包括的感光胶层可以缓和带电发光二极管21带来的压力，从而避免了安装发光二极管时对发光二极管以及目标基板的损坏。
在一些可行的实施例中，转移系统也可以为流体转移装载系统、静电吸附转移装载系统。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所列举的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种目标转移结构，其特征在于，所述目标转移结构包括：
目标基板，所述目标基板上设有多对间隔设置的基板电极；
多个发光二极管，各所述发光二极管具有一对半导体电极；以及
涂布于所述目标基板的感光胶层，所述感光胶层上设有多个通孔，各所述基板电极和所述半导体电极插设于所述通孔内，且各所述半导体电极与相应的所述基板电极相对设置；
所述感光胶层的厚度大于一定高度阈值，以使得所述发光二极管的半导体电极与所述基板电极存在间距。
2.如权利要求1所述的目标转移结构，其特征在于，所述感光胶层远离所述目标基板的一侧设计有胶层图案，所述胶层图案的位置与所述通孔的位置相对应，所述胶层图案的形状和尺寸与所述发光二极管的半导体电极横截面图案的形状和尺寸相一致，所述胶层图案用于与所述半导体电极对位。
3.如权利要求2所述的目标转移结构，其特征在于，所述发光二极管包括三种不同颜色的微型发光二极管，不同颜色的所述微型发光二极管的半导体电极的形状和尺寸相同。
4.如权利要求2所述的目标转移结构，其特征在于，所述发光二极管包括三种不同颜色的微型发光二极管，不同颜色的所述微型发光二极管的半导体电极的形状或尺寸不同。
5.如权利要求2所述的目标转移结构，其特征在于，所述发光二极管的半导体电极包括P电极和N电极，每一对所述基板电极包括P极和N极，所述P极与所述P电极对应，所述N极与所述N电极对应。
6.一种目标转移结构的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
提供间隔设置有多对基板电极的目标基板；
提供设置有掩模版图案的掩模版；
涂布感光胶于所述目标基板，以使得在所述目标基板上形成感光胶层，所述感光胶层覆盖所述基板电极；其中，所述感光胶层的厚度大于一定高度阈值，以使得当发光二极管安装于目标转移结构时，半导体电极与所述基板电极存在间距；
放置所述掩模版于所述感光胶层远离所述目标基板的一侧，所述掩模版图案的位置与所述基板电极的位置一一对应；
利用所述掩模版对所述感光胶层对应所述掩模版图案的区域进行曝光、显影，在所述感光胶层与所述掩模版图案相对应的区域形成通孔，所述通孔收容所述基板电极，所述半导体电极插设于所述通孔内，且各所述半导体电极与相应的所述基板电极相对设置。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，利用所述掩模版对所述感光胶层对应所述掩模版图案的区域进行曝光、显影，所述制造方法还包括：
在所述感光胶层远离所述目标基板的一侧形成胶层图案，所述胶层图案的形状和尺寸与所述掩模版图案的形状和尺寸相一致，所述掩模版图案的形状和尺寸与安装于所述目标转移结构的发光二极管的半导体电极横截面图案的形状和尺寸相一致，所述胶层图案用于与所述半导体电极对位。
8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，安装于所述目标转移结构的所述发光二极管具体包括三种不同颜色的微型发光二极管，不同颜色的所述微型发光二极管的半导体电极形状和尺寸相同。
9.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，安装于所述目标转移结构的所述发光二极管具体包括三种不同颜色的微型发光二极管，不同颜色的所述微型发光二极管的半导体电极形状或尺寸不同。
10.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，涂布感光胶于所述目标基板，其中，所述感光胶为光刻胶，所述光刻胶包括正性光刻胶和负性光刻胶。
11.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，提供设置有掩模版图案的掩模版，其中，所述掩模版包括普通掩模版和半色调掩模版。
12.一种发光二极管固定方法，用于将发光二极管固定于目标转移结构的目标基板，其特征在于，所述固定方法包括：
提供如权利要求2～5任意一项所述的目标转移结构；
转移发光二极管至所述目标转移结构相对应的位置，所述发光二极管的半导体电极与所述胶层图案一一对位；
溶解所述感光胶层，以使得所述发光二极管的半导体电极与所述基板电极一一对应接触；
键合所述发光二极管的半导体电极与所述基板电极。
13.如权利要求12所述的固定方法，其特征在于，键合所述发光二极管的半导体电极与所述基板电极的方法具体包括：
对所述发光二极管的半导体电极和所述基板电极的接触面进行高温处理以键合所述半导体电极和所述基板电极。
14.如权利要求12所述的固定方法，其特征在于，键合所述发光二极管的半导体电极与所述基板电极的方法还包括：
对所述发光二极管的半导体电极和所述基板电极的接触面进行激光处理以键合所述半导体电极和所述基板电极。
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