CN113629178A - 发光二极管的转移方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种发光二极管的转移方法，包括：将多个发光二极管任意放置在所述接受基板上；将所述接受基板置于超声波驻波场中，使所述超声波驻波场的多个驻波点附近的所述多个发光二极管定位在所述多个驻波点；以及将所述多个发光二极管与所述接受基板绑定，从而使所述多个发光二极管具有阵列排布图案。

Description

发光二极管的转移方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体地说，涉及发光二极管的转移方法。
背景技术
近年来，随着显示技术的发展，液晶显示器的尺寸也由中尺寸向大尺寸和小尺寸两个方向发展，为了制作发光二极管显示器，需要把微小的发光二极管从原始衬底转移到接受基板的特定位置排列成阵列。
相比OLED(有机发光二极管)可以采用印刷等廉价的生产方法轻易制造出大面积的发光面，制成一块大尺寸、高分辨率的微发光二极管(Micro-LED)显示屏需要对百万或千万片微米级尺寸的Micro-LED芯片排列组装(巨量转移)，因此带来巨大的制造成本消耗。巨量转移要求把微米级大小的Micro-LED芯片从施主晶圆上精准抓取，扩大阵列距离，妥善安放固定到目标衬底(如显示器背板)上，然而以现有的主流LED固晶速度，往往需要花费数十天时间对一块电视屏幕进行贴装，远远不能满足产业化的要求，故业界在转移巨量且微小的发光二级管在精确度以及制程难度上仍存在改善空间。
因此，亟需一种可提高发光二极管的转移精确度并且降低转移难度的发光二极管的转移方法。
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于提高发光二极管的转移精确度并且降低转移难度，以利于工业化生产，在减少产品制造成本的同时，提升产品良率。为解决上述问题，本申请的实施例提供了一种发光二极管的转移方法，所述方法包括：
步骤1、将多个发光二极管从母板移至接受基板，并且任意放置在所述接受基板上；
步骤2、将所述接受基板置于超声波驻波场中，利用超声波驻波场，使所述超声波驻波场的多个驻波点附近的所述多个发光二极管在声辐射力的作用下定位在所述多个驻波点；以及
步骤3、将所述多个发光二极管与所述接受基板绑定，从而使所述多个发光二极管具有阵列排布图案。
根据本申请的一个实施例，在所述步骤1中，在所述步骤1中，是利用转移头吸附所述多个发光二极管，将所述多个发光二极管从所述母板移至所述接受基板。
根据本申请的一个实施例，在所述步骤1中，所述转移头是藉由静电力吸附所述多个发光二极管。
根据本申请的一个实施例，在所述步骤2中，所述超声波驻波场的频率范围介于20KHZ至500MHZ。
根据本申请的一个实施例，在所述步骤2中，所述超声波驻波场先以第一方向传送超声波以确定所述多个发光二极管在所述接受基板上于所述第一方向的排列间距，接着旋转所述接受基板，然后所述超声波驻波场再以第二方向传送超声波以确定所述多个发光二极管在所述接受基板上于所述第二方向的排列间距。
根据本申请的一个实施例，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
根据本申请的一个实施例，所述第一方向及/或所述第二方向非垂直或非正交于所述接受基板的任一侧边。
根据本申请的一个实施例，在所述步骤2中，在所述超声波驻波场的波速固定的条件下，透过控制所述超声波驻波场的频率决定所述超声波驻波场的波长，以控制所述多个发光二极管在所述接受基板上的排列间距。
根据本申请的一个实施例，所述步骤1还包括利用位于所述多个发光二极管底部的附着剂，增加所述多个发光二极管的底部与所述接受基板之间的接触面积。
根据本申请的一个实施例，所述步骤3还包括升温使所述附着剂升华挥发掉。
本申请所提供的发光二极管的转移方法是利用超声波驻波场，使驻波点附近的发光二极管200在声辐射力的作用下聚集在驻波点，然后将发光二极管与接受基板绑定，从而得到阵列化的发光二极管排列图案。本申请所提供的发光二极管的转移方法利用超声驻波操纵微发光二极管(Micro-LED)的巨量转移，可提高发光二极管的转移精确度并且降低转移难度，简单易行、性价比高，在减少产品制造成本的同时，提升产品良率，利于工业化生产。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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的附图做简单的介绍：
图1A至图1I是根据本申请一个实施例的发光二极管在各制造阶段的结构示意图；
图2是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法流程图；
图3是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法中步骤1的部分制程示意图；
图4是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法中步骤1的部分制程示意图；
图5是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法中步骤1的部分制程示意图；
图6是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法中步骤2的示意图；
图7是根据本申请一个实施例的发光二极管在接受基板上的一种排列图案示意图；
图8是根据本申请另一个实施例的发光二极管在接受基板上的另一种排列图案示意图；
图9是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法中步骤3的示意图。
具体实施方式
下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本申请中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。
同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本申请实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本申请可以不用该里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。
本申请提供了一种发光二极管的转移方法，利用驻波提高发光二极管的转移精确度并且降低转移难度，以利于工业化生产，在减少产品制造成本的同时，提升产品良率。
参见图1A至图1I，图1A至图1I是根据本申请一个实施例的发光二极管在各制造阶段的结构示意图。具体的，依据本申请的一实施例，发光二极管的制造方法包括以下步骤：
步骤S1，利用有机金属化学气相沉积法(metal-organic chemical vapordeposition,MOCVD)在初始基板101上制作半导体层102，并在所述半导体层102上形成第一光阻层103以定义后续制程中发光二极管200(参见图1I)的主体形状，如图1A中的虚线所示。
步骤S2，利用蚀刻技术，依据步骤S1中的所述第一光阻层103的图案蚀刻所述半导体层102后，移除所述第一光阻层103，接着在所述半导体层102上顺应性的沉积绝缘层104，如图1B所示。所述绝缘层104可以为氮化硅，然也可是其他绝缘材料，本申请对此并不特别限制。
步骤S3，在所述绝缘层104上形成第二光阻层105，如图1C所示。第二光阻层105是用来定义后续制程中发光二极管200的绑定电极210开口，参见图1G。
步骤S4，利用蚀刻技术，依据步骤S3中的所述第二光阻层105的图案蚀刻所述绝缘层104，并剥离所述第二光阻层105，如图1D所示。
步骤S5，在所述初始基板101、所述半导体层102、以及所述绝缘层104上顺应性的沉积金属层210’，如图1E所示。其中所述金属层210’系用来作为后续制程中形成发光二极管200对接受基板201的绑定点(绑定电极210)，参见图9。
步骤S6，在所述金属层210’上形成第三光阻层106，第三光阻层106是用来定义后续制程中发光二极管200的绑定电极210图案，如图1F所示。
步骤S7，利用蚀刻技术，依据步骤S6中的所述第三光阻层106的图案蚀刻所述金属层210’，以形成发光二极管200的绑定电极210，并剥离所述第三光阻层106，如图1G所示。所述金属层210’的材质可以为铜或是铝，然也可是其他导电金属，本申请对此并不特别限制。
步骤S8，将所述发光二极管200倒置转移至母板107，如图1H所示。具体的，依据本申请的一实施例，于所述步骤S8中，所述发光二极管200是以其配置有绑定电极210的表面与所述母板107对接。
步骤S9，将初始基板101自所述发光二极管200剥离，得到制作完成的所述发光二极管200，如图1I所示。具体的，依据本申请的一实施例，于所述步骤S9中，所述母板107配置有附着剂108，当所述发光二极管200转移至所述母板107时，所述附着剂108(绘示于图4)会附着于所述发光二极管200配置有绑定电极210的底面，使所述发光二极管200在后续制程中与接受基板201之间的接触面积加宽(发生于图6所示步骤，图未示)。
虽然本申请以上述实施例对发光二极管的制造方法进行了阐述，然上述实施例仅为示例性说明，本申请的发光二极管并不限于由上述实施例所述制造方法所制造而得，任何目前已知的发光二极管的制造方法皆可单独或搭配使用，本申请并不特别限制。
本申请所提供的发光二极管的转移方法是利用超声波驻波场，使驻波点附近的发光二极管200在声辐射力的作用下聚集在驻波点，然后将发光二极管与接受基板201绑定，从而得到阵列化的发光二极管排列图案。本申请所提供的发光二极管的转移方法利用超声驻波操纵微发光二极管(Micro-LED)的巨量转移，可提高发光二极管的转移精确度并且降低转移难度，简单易行、性价比高，在减少产品制造成本的同时，提升产品良率，利于工业化生产。
在本申请的实施例中，所述发光二极管可选用微发光二极管(Micro-LED)。
驻波(standing wave)是频率相同、传输方向相反的两种波，沿传输线形成的一种分布状态。其中的一个波一般是另一个波的反射波。在波形上，波节和波腹的位置始终是不变的，给人“驻立不动”的印象。如果这两种波的幅值相等，则波节的幅值为零。其中，驻波点处的声辐射力和驻波场压力最小，驻波点周围的粒子受在声辐射力的作用下向驻波点运动，最后聚集在驻波点。
在运用驻波特性的基础上，本申请提供了一种发光二极管的转移方法，参见图2至图5，图2是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法流程图；
图3是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法中步骤1的示意图；图4是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法中步骤2的示意图；图5是根据本申请一个实施例的发光二极管的转移方法中步骤3的示意图。具体的，依据本申请的一实施例，所述发光二极管的转移方法包括以下步骤：
步骤1、将多个发光二极管200从母板107移至接受基板201，并且任意放置在所述接受基板201上，如图2至图5所示。
具体的，依据本申请的一实施例，所述步骤1包括：
步骤1-1，将转移头300移动到提供所述多个发光二极管200的所述母板107之上，然后将所述转移头300精细对位至所述多个发光二极管200上方位置，如图3所示；
步骤1-2，所述转移头300通过静电力或者其他吸附作用力将所述多个发光二极管200从所述母板107剥离，如图4所示；以及
步骤1-3，将从所述母板107剥离的发光二极管200任意放置在所述接受基板201上。
继续参见图4，具体的，依据本申请的一实施例，所述多个发光二极管200从所述母板107剥离时，由于在所述多个发光二极管200配置有绑定电极210的底面附着有所述附着剂108，使所述多个发光二极管200与所述接受基板201之间的接触面积加宽，提高所述多个发光二极管200放置在接受基板201上的稳定度。所述接受基板201的材料不影响驻波参数，无须特别限制，可视实际需要选择合适的接受基板201。其中所述附着剂108可以是涂覆在所述母板107表面；也可以母板107本身的材料包含所述附着剂108，只要所述多个发光二极管200在所述母板107上时，能使所述多个发光二极管200的底面附着有所述附着剂108即可。
步骤2、将放置有发光二极管200的所述接受基板201置于超声波驻波场中，利用超声波驻波场，使所述超声波驻波场的多个驻波点附近的所述多个发光二极管200在声辐射力的作用下定位在所述多个驻波点，如图2及图6所示。
进一步，依据本申请的具体实施例，在所述步骤2中，所述超声波驻波场的频率范围可介于20KHZ至500MHZ，优选50KHZ至300MHZ。在本申请实施例中，产生驻波场的机台可为业界常用的机台，本申请对此无特殊限制。
继续参见图6，具体的，依据本申请的一实施例，在所述步骤2中，所述超声波驻波场先以第一方向X传送超声波以确定所述多个发光二极管200在所述接受基板201上于所述第一方向X的排列间距，接着旋转所述接受基板201，然后所述超声波驻波场再以第二方向Y传送超声波以确定所述多个发光二极管200在所述接受基板201上于所述第二方向Y的排列间距。在所述步骤2中，在所述超声波驻波场的波速固定的条件下，透过控制所述超声波驻波场的频率决定所述超声波驻波场的波长，以控制所述多个发光二极管200在所述接受基板201上的排列间距。在本申请的实施例中，多个发光二极管200的间距是驻波的半波长，亦即，间距的大小由驻波的半波长决定；而间距控制可视显示器的规格决定，发光二极管200在第一方向X与第二方向Y的排列间距可相同或不同。
此外，通过控制所述接受基板201在所述超声波驻波场中的角度，可控制所述多个发光二极管200在所述接受基板201上的阵列排布图案的角度，具体如图7及图8所示。
参见图7，图7是根据本申请一个实施例的发光二极管200在接受基板201上的一种排列图案示意图。如图7所示，依据本申请的一实施例，所述第一方向X与所述第二方向Y可相互垂直，使得所述多个发光二极管200在所述接受基板201上形成在横向及纵向上皆具有一定间距的阵列排列图案。
参见图8，图8是根据本申请一个实施例的发光二极管200在接受基板201上的另一种排列图案示意图。如图8所示，依据本申请的另一实施例，所述第一方向X及/或所述第二方向Y与所述接受基板201任一侧边的夹角的范围可介于大于0小于90°或大于90°小于180°，亦即所述第一方向X及/或所述第二方向Y非垂直或非正交于所述接受基板201的任一侧边，使得所述多个发光二极管200在所述接受基板201上形成在倾斜方项向上具有一定间距的阵列排列图案。
虽然本申请提供了图7及图8两种发光二极管在接受基板201上的阵列排布图案，然该等展示仅为示例性的实施例，本申请的发光二极管200的阵列排布图案并不限于此，而是可以依实际生产需求调整阵列排布角度，获得各种不同的发光二极管200的阵列排布图案。
步骤3、将所述多个发光二极管200与所述接受基板201绑定(如图9所示)，从而使所述多个发光二极管200具有阵列排布图案(如图6至图8所示)。
在图9中，所述多个发光二极管200是以其配置有绑定电极210的表面与所述接受基板201绑定。
依据本申请的一具体实施例，所述步骤3还包括升温使附着在所述多个发光二极管200配置有绑定电极210的底面的所述附着剂108升华挥发掉。所述多个发光二极管200与所述接受基板201的绑定方式并不特别限制，可视需要使用目前所述领域已知的各种绑定方法。
在实际生产中，红、绿、蓝等不同颜色的发光二极管200可以依次进行上述步骤，形成成品的发光二极管显示面板。
综上所述，本申请所提供的发光二极管的转移方法是利用超声波驻波场，使驻波点附近的发光二极管在声辐射力的作用下聚集在驻波点，然后将发光二极管与接受基板绑定，从而得到阵列化的发光二极管排列图案。本申请所提供的发光二极管的转移方法利用超声驻波操纵微发光二极管(Micro-LED)的巨量转移，可提高发光二极管的转移精确度并且降低转移难度，简单易行、性价比高，在减少产品制造成本的同时，提升产品良率，利于工业化生产。
此外，所描述的特征或特性可以任何其他合适的方式结合到一个或多个实施例中。因此各实施例的特征可以任意组合形成新的实施例，所有组合形成的新实施例均在本发明的保护范围内。在上面的描述中，提供一些具体的细节，例如厚度、数量等，以提供对本申请的实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将明白，本申请无需上述一个或多个具体的细节便可实现，或者也可采用其它方法、组件、材料等实现。
虽然上述示例用于说明本申请在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本申请的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本申请由所附的权利要求书来限定。

Claims (10)

1.一种发光二极管的转移方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1、将多个发光二极管从母板移至接受基板，并且任意放置在所述接受基板上；
步骤2、将所述接受基板置于超声波驻波场中，利用超声波驻波场，使所述超声波驻波场的多个驻波点附近的所述多个发光二极管在声辐射力的作用下定位在所述多个驻波点；以及
步骤3、将所述多个发光二极管与所述接受基板绑定，从而使所述多个发光二极管具有阵列排布图案。
2.依据权利要求1所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，在所述步骤1中，是利用转移头吸附所述多个发光二极管，将所述多个发光二极管从所述母板移至所述接受基板。
3.依据权利要求2所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述转移头是藉由静电力吸附所述多个发光二极管。
4.依据权利要求1所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述超声波驻波场的频率范围介于20KHZ至500MHZ。
5.依据权利要求1所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述超声波驻波场先以第一方向传送超声波以决定所述多个发光二极管在所述接受基板上于所述第一方向的排列间距，接着旋转所述接受基板，然后所述超声波驻波场再以第二方向传送超声波以确定所述多个发光二极管在所述接受基板上于所述第二方向的排列间距。
6.依据权利要求5所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
7.依据权利要求5所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，所述第一方向及/或所述第二方向非垂直或非正交于所述接受基板的任一侧边。
8.依据权利要求1所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，在所述步骤2中，在所述超声波驻波场的波速固定的条件下，透过控制所述超声波驻波场的频率决定所述超声波驻波场的波长，以控制所述多个发光二极管在所述接受基板上的排列间距。
9.依据权利要求1所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，所述步骤1还包括利用位于所述多个发光二极管底部的附着剂，增加所述多个发光二极管的底部与所述接受基板之间的接触面积。
10.依据权利要求9所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，所述步骤3还包括升温使所述附着剂升华挥发掉。
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