CN113903695A - 微型led芯片转移方法、显示背板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微型LED芯片转移方法、显示背板及显示装置。在将微型LED芯片从生长基板转移至转移基板上后,通过将转移基板与各微型LED芯片之间的粘附层部分去除,未去除部分则作为将各微型LED芯片支撑于转移基板上的支撑体,以降低粘附层对微型LED芯片的粘附强度,在从转移基板上拾取微型LED芯片时,被拾取的微型LED芯片的支撑体受拉力发生断裂,使得被拾取的微型LED芯片从转移基板上脱离,从而可省略对转移基板上的粘附层通过光或热的方式进行解粘处理的步骤,简化了微型LED芯片转移工艺,并提升了微型LED芯片转移的便捷性和转移效率,在一定程度上缩短了显示背板及显示装置的制作周期,降低制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件领域,尤其涉及一种微型LED芯片转移方法、显示背板及显示装置。
背景技术
目前,micro-LED(Light Emitting Diode,发光二极管)面临的一个关键技术就是要通过巨量转移将micro-LED芯片转移到显示背板上。相关技术中,一般会通过在第一临时基板上设置可解粘的胶层,通过该可解粘胶层通过粘附将micro-LED芯片从生长基板上转移至第一临时基板,再使用第二临时基板将micro-LED芯片从第一临时基板转移至显示背板。在这个过程因第一临时基板上的胶层对micro-LED芯片粘附力强,需要对第一临时基板上的胶层通过光或热的方式进行解粘,才能实现将micro-LED芯片转移到第二基板,使用这种LED芯片转移方法工艺较为复杂,且转移效率低。
因此,如何实现LED芯片便捷、高效的转移是亟需解决的问题。
发明内容
鉴于上述相关技术的不足,本申请的目的在于提供一种微型LED芯片转移方法、显示背板及显示装置,旨在解决相关技术中,LED芯片的转移存在工艺比较复杂、效率低的问题。
一种微型LED芯片转移方法,包括:
将多颗微型LED芯片从生长基板转移至转移基板上,其中,所述生长基板上生长有多颗微型LED芯片;
将转移基板与各微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除,未去除部分作为将各微型LED芯片支撑于转移基板上的支撑体;
从转移基板上拾取微型LED芯片,在拾取过程中,转移基板上被拾取的微型LED芯片的支撑体受力发生断裂,使得被拾取的微型LED芯片从转移基板上脱离;
将拾取的微型LED芯片转移至显示背板的固晶区上。
上述微型LED芯片转移方法,在将微型LED芯片从生长基板转移至转移基板上后,通过将转移基板与各微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除,未去除部分则作为将各微型LED芯片支撑于转移基板上的支撑体,以降低粘附层对微型LED芯片的粘附强度,在从转移基板上拾取微型LED芯片时,被拾取的微型LED芯片的支撑体受拉力发生断裂,使得被拾取的微型LED芯片从转移基板上脱离,从而可省略对转移基板上的粘附层通过光或热的方式进行解粘处理的步骤,简化了微型LED芯片转移工艺,并提升了微型LED芯片转移的便捷性和转移效率。
基于同样的发明构思,本申请还提供一种显示面,所述显示背板上设置有多个固晶区;所述显示背板还包括多颗微型LED芯片,所述多颗微型LED芯片通过如上所述的微型LED芯片转移方法,转移至所述固晶区上完成键合。
上述显示背板的制作,由于采用了更为便捷、高效的微型LED芯片转移方法,使得显示背板的制作也更为便捷、高效,从而在一定程度上缩短了显示版本的制度周期,降低了显示背板的制作成本。
基于同样的发明构思,本申请还提供一种显示装置,包括如上所示的显示背板。
上述显示装置由于包括上述示例的显示背板,因此该显示装置的制作也更为便捷、高效,成本也相对更低。
附图说明
图1为本发明实施例提供的图微型LED芯片转移方法流程示意图;
图2-1为本发明实施例提供的第一种粘附层形态示意图;
图2-2为图2-1中的转移基板与生长基板贴合示意图;
图2-3为图2-2中的生长基板剥离后的示意图;
图2-4为图2-1中的转移基板与生长基板贴合示意图二;
图3-1为本发明实施例提供的第二种粘附层形态示意图;
图3-2为微型LED芯片转至图3-1中的转移基板上的示意图;
图4-1为本发明实施例提供的第三种粘附层形态示意图;
图4-2为微型LED芯片转至图4-1中的转移基板上的示意图;
图5-1为本发明实施例提供的一种微型LED芯片结构示意图;
图5-2为图5-1中的微型LED芯片转移至转移基板上的示意图;
图6-1为本发明实施例提供的第一支撑体示意图一;
图6-2为本发明实施例提供的第一支撑体示意图二;
图6-3为本发明实施例提供的第一支撑体示意图三;
图6-4为本发明实施例提供的第一支撑体示意图四;
图6-5为本发明实施例提供的第一支撑体示意图五;
图7-1为本发明实施例提供的第二支撑体示意图一;
图7-2为本发明实施例提供的第二支撑体示意图二;
图8-1为本发明实施例提供的第一支撑体和第二支撑体组合示意图一;
图8-2为本发明实施例提供的第一支撑体和第二支撑体组合示意图二;
图9-1为本发明实施例提供的第三支撑体示意图一;
图9-2为本发明实施例提供的第三支撑体示意图二;
图10-1为本发明另一可选实施例提供的图微型LED芯片转移方法流程示意图一;
图10-2为对应图10-1所示的微型LED芯片转移过程示意图;
图11-1为本发明另一可选实施例提供的图微型LED芯片转移方法流程示意图二;
图11-2为对应图11-1所示的微型LED芯片转移过程示意图;
图12-1为本发明另一可选实施例提供的图微型LED芯片转移方法流程示意图三;
图12-2为对应图12-1所示的微型LED芯片转移过程示意图;
附图标记说明:
1-生长基板,21-外延层,22-电极,3-转移基板,41,42,43-粘附层,51,-第一支撑体,52-支撑柱,53-第二支撑体,54,55-第三支撑体,6-拾取基板,61-拾取凸起,7-背板基底,8-背板膜层,9-掩模板。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。
相关技术中,在将micro-LED芯片从第一临时基板上转移出去时,因第一临时基板上的胶层对micro-LED芯片粘附力强,需要对第一临时基板上的胶层通过光或热的方式进行解粘,才能实现将micro-LED芯片转移出去,这种micro-LED芯片转移方法工艺较为复杂,且转移效率低,导致显示背板及显示装置的制作周期长,成本高。
基于此,本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案,其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
本实施例所示例的微型LED芯片转移方法,在将微型LED芯片为生长基板转移至转移基板上后,通过将转移基板与各微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除,剩余部分则作为将各微型LED芯片支撑于转移基板上的支撑体,从而降低粘附层对微型LED芯片的粘附强度。后续在从转移基板上拾取微型LED芯片时,被拾取的微型LED芯片的支撑体受拉力发生断裂,使得被拾取的微型LED芯片从转移基板上脱离,从而可省略对转移基板上的粘附层进行解粘处理的步骤,简化了微型LED芯片转移工艺,并提升了微型LED芯片转移的便捷性和转移效率。为了便于理解,本实施例下面以图1所示的微型LED芯片转移方法为示例,进行便于理解性的说明:
请参见图1所示,该微型LED芯片转移方法包括但不限于:
S101:将多颗微型LED芯片从生长基板转移至转移基板上。
一种示例中,可将生长基板上生长有多颗微型LED芯片的一面,与转移基板上设有粘附层的一面贴合,将微型LED芯片从生长基板转移至转移基板上。
应当理解的是,本实施例中的生长基板的材质为可在生长基板上生长微型LED芯片外延层的半导体材料,例如,该生长基板的材质可以为但不限于蓝宝石、碳化硅、硅、砷化镓,也可以为其他半导体材料,在此不做限制。
本实施例中在生长基板上生成的微型LED芯片包括外延层和电极,本实施例不限定微型LED芯片的外延层的具体结构,在一种示例中,微型LED芯片的外延层可以包括N型半导体、P型半导体以及位于N型半导体和P型半导体之间的有源层,该有源层可以包括量子阱层,还可以包括其他结构。在另一些示例中,可选地,外延层还可包括反射层、钝化层中的至少一种。本实施例中电极的材质和形状也不做限定,例如一种示例中,电极的材质可包括但不限于Cr,Ni,Al,Ti,Au,Pt,W,Pb,Rh,Sn,Cu,Ag中的至少一种。
应当理解的是,本实施例中的微型LED芯片可以包括但不限于micro-LED芯片、mini-LED芯片中的至少一种,例如一种示例中,微型LED芯片可以为micro-LED芯片;在又一种示例中,微型LED芯片可以为mini-LED芯片。
应当理解的是,本实施例中的微型LED芯片可以包括但不限于倒装LED芯片、正装LED芯片中的至少一种,例如一种示例中,微型LED芯片可以为倒装LED芯片;在又一中示例中,微型LED芯片可以为正装LED芯片。
本实施例中对于转移基板的材质也不做限制,例如一种示例中,该转移基板的材质可以采用但不限于玻璃、蓝宝石、石英和硅中的任意一种。
本实施例中,转移基板上设置的粘附层的设置形态可以灵活设定,只要其能满足在于生长基板生长有多颗微型LED芯片的一面贴合时,能可靠的将对应的微型LED芯片粘附住即可。可选地,在将微型LED芯片从生长基板剥离转移至转移基板上时,还可采用但不限于LLO(Laser Lift Off,激光剥离)以保证微型LED芯片顺利的从生长基板剥离。
S102:将转移基板与各微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除,未去除部分作为将各微型LED芯片支撑于转移基板上的支撑体。
本实施例中,由于将转移基板与各微型LED芯片之间的粘附层进行了一部分去除,从而使得微型LED芯片与转移基板之间的粘附强度变弱,便于后续直接从转移基板上拾取微型LED芯片,而不在需要对转移基板上的粘附层额外进行解粘工艺处理。
应当理解的是,本实施例中,所形成的支撑体的具体形状不做限定。支撑体形成的位置可以为微型LED芯片与转移基板之间的各种位置上,只要其能对微型LED芯片形成可靠支撑即可。例如一种示例中,支撑体的可形成与微型LED芯片的电极与转移基板之间,在另一种示例中,支撑体的可形成与微型LED芯片的两电极之间的目标区域与转移基板之间,或在又一示例中,在微型LED芯片的电极与转移基板之间,以及微型LED芯片的两电极之间的目标区域与转移基板之间都有形成支撑体。
另外,应当理解的是,本实施例中对于上述粘附层的一部分进行去除时,所采用的去除工艺在此也不做限制。例如可以采用但不限于光刻、溶解等工艺,只要能实现形成上述所示的支撑体即可。
S103:从转移基板上拾取微型LED芯片,在拾取过程中,转移基板上被拾取的微型LED芯片的支撑体受力发生断裂,使得被拾取的微型LED芯片从转移基板上脱离。
应当理解的是,支撑体受力发生断裂时,产生断裂的位置可受支撑体所设置的具体位置、支撑体的形状、受力方向、材质等影响,产生断裂的位置可能在支撑体的上端、下端或中部,也可能在支撑体与转移基板粘接的粘接面位置。
本实施例中,从转移基板上拾取微型LED芯片时,可以采用单颗拾取的方式,也可采用多颗批量拾取的方式,且采用多颗批量拾取的方式时,还可根据具体应用需求选择性的拾取。且应当理解的是,本实施例中从转移基板上拾取微型LED芯片时,可以采用拾取基板拾取,也可采用转移头或其他方式拾取,具体可根据具体应用需求灵活选用。
S104:将拾取的微型LED芯片转移至显示背板的固晶区上。
本实施例中的显示背板可以是各种需要使用微型LED芯片进行显示或照明的电子设备的显示背板,例如可以为但不限于各种显示设备的显示背板。
本实施例中,从转移基板上拾取到微型LED芯片后,将拾取的微型LED芯片转移至显示背板的固晶区上,可以根据需求选择性的执行以下步骤:
去除残留在微型LED芯片上的粘附层。
例如当微型LED芯片的电极与转移基板之间设置有支撑体,且从转移基板上拾取到微型LED芯片后,微型LED芯片电极上存在残留的粘附层时,可以将该残留的粘附层去除,以保证电极可靠电连接。又例如当支撑体设置在微型LED芯片的两电极之间的目标区域与转移基板之间时,从转移基板上拾取到微型LED芯片后,微型LED芯片的该目标区域存在残留的粘附层但不影响微型LED芯片后续的正常使用时,可以选择执行上述去除残留在微型LED芯片上的粘附层的步骤,也可选择不执行。
为了便于对本实施例提供的微型LED芯片转移方法有更好的理解,下面结合附图对其进行便于理解性的说明。
本实施例中,对于转移基板上设置的粘附层的形态可以灵活设置。例如,第一示例请参见图2-1所示,可以通过各种工艺在转移基板3上铺设粘附层41,该粘附层41可以为单层结构,也可为多层结构。在本示例中,一种生长基板与转移基板3的贴合形态参见图2-2所示,贴合后,生长基板1上的微型LED芯片的两个电极22直接贴合粘附在粘附层41上;在图2-2所示的贴合形状中,可以待粘附层41固化到一定程度后,再将生长基板1与转移基板3贴合,从而避免微型LED芯片的外延层的一部分嵌入到粘附层41中或粘附在粘附层41上。在将微型LED芯片从生长基板1转移至转移基板3上后,请参见图2-3所示,微型LED芯片的电极22粘附在粘附层41上。此时,可以在微型LED芯片的电极22与转移基板3之间形成支撑体。当然,也可在微型LED芯片两电极22之间的目标区域与转移基板3之间形成支撑体,此时需要将微型LED芯片的电极22与转移基板3之间的粘附层去除,使得LED芯片下落到形成的支撑体上。
在本示例中一些应用场景中,也可在粘附层未固化,或固化的程度较弱时,将生长基板1与转移基板3贴合,从而使得微型LED芯片的电极22和外延层21的一部分也嵌入到粘附层41中或粘附在粘附层41上。在本应用场景中,一种贴合后将微型LED芯片从生长基板1转移至转移基板3之后的示意图参见图2-4所示,在图2-4中,支撑体的形成位置也可以在微型LED芯片于转移基板3之间任区域灵活设置。
又例如,第二示例请参见图3-1所示,可以在转移基板3上形成粘附层42,该粘附层42可以为单层结构,也可为多层结构,所形成的粘附层42上具有与微型LED芯片的两电极22对应的凹槽结构,该凹槽结构的深度可大于等于电极22的高度,凹槽的宽度可大于等于电极22的宽度。在转移基板3与生长基板1贴合时,生长基板1上对应位置的微型LED芯片的两电极22分别落入转移基板3上对应的凹槽内,LED芯片的两电极22之间的目标区域与粘附层42上两凹槽之间的凸起接触从而粘附在粘附层42上。本示例中,贴合后将微型LED芯片从生长基板1转移至转移基板3之后的一种示意图参见图3-2所示,在图3-2中,支撑体的形成位置也可以在微型LED芯片于转移基板3之间任区域灵活设置。本示例中,粘附层42可以通过但不限于模压、切割等工艺形成。
又例如,第三示例请参见图4-1所示,可以在转移基板3上形成粘附层43,该粘附层43可以为单层结构,也可为多层结构,其与第二示例中的粘附层42的区别在于,在对应两微型LED芯片之间的间隔区域内没有设置粘附层,从而可以减少后续粘附层去除的工作量。本示例中,贴合后将微型LED芯片从生长基板1转移至转移基板3之后的一种示意图参见图4-2所示,在图4-2中,支撑体的形成位置也可以在微型LED芯片于转移基板3之间任区域灵活设置。本示例中,粘附层43也可以通过但不限于模压、切割等工艺形成。
又例如,第四示例请参见图5-1所示,在微型LED芯片的两电极22之间的目标区域内具有一凹槽23,该凹槽23由微型LED芯片的外延层21形成,且该凹槽23不影响微型LED芯片的正常功能。该凹槽23的宽度和深度也可根据需求灵活设置。图5-1所示的微型LED芯片也适用于上述三个示例所示的转移基板3上所设置的三种粘附层形态。例如,以上述第一示例中的粘附层41形态为例,将生长基板1与转移基板3贴合,从而使得微型LED芯片的电极22和凹槽23嵌入到粘附层41中,凹槽23的底部粘附在粘附层41上。在本应用场景中,一种贴合后将微型LED芯片从生长基板1转移至转移基板3之后的示意图参见图5-2所示,在图5-2中,支撑体的形成位置也可以在微型LED芯片于转移基板3之间任区域灵活设置。
可见,本实施例中转移基板上粘附层的设置方式、形态等都可灵活设定。对应的,本实施例中支撑体所形成的位置和形态等也可灵活设定。为了便于理解,本实施例下面以几种支撑体的示例进行便于理解性的说明。
支撑体设置的第一示例中,支撑体包括在微型LED芯片的电极与转移基板之间的设置的第一支撑体。例如,一种应用场景中的第一支撑体的形态和结构如图6-1所示,在每一电极22与转移基板3之间形成有第一支撑体51。该第一支撑体51的形成工艺可以灵活选用。例如,一种应用场景中,转移基板可采用透明基板,粘附层可以采用正型光刻胶层或负型光刻胶层,然后通过光刻工艺,将转移基板3与各微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除,得到图6-1中所示形态和结构的第一支撑体51。又例如,另一种应用场景中的第一支撑体的形态和结构参见图6-2所示,图6-2中一个电极22与转移基板3之间的两个支撑柱52组成第一支撑体,也即第一支撑体由多个支撑柱52构成,且这多个支撑柱52间隔分布(也即两两支撑柱52之间存在间隙),从而对微型LED芯片形成多点支撑的力,可进一步保证对微型LED芯片支撑的平稳性,尽可能避免微型LED芯片发生倾斜。且应当理解的是,支撑柱的横截面形状可以灵活设置选用,例如可以设置为但不限于规则形状,如圆形、椭圆形、矩形、三角形或梯形等,也可设置为不规则形状。
可选地,为了进一步提升对微型LED芯片支撑的平稳性,可选地,可以设置微型LED芯片各电极与转移基板之间的第一支撑体所包括的支撑柱52个数及各支撑柱52的位置分布相同。应当理解的是,本应用场景中第一支撑体包括的多个支撑柱52的位置分布可以灵活设定,主要能起到平稳支撑微型LED芯片即可。例如,参见图6-3所示,第一支撑体包括三个横截面为矩形的支撑柱52,三个支撑柱52并排设置。又例如,请参见图6-4所述,第一支撑体包括三个横截面为椭圆形的支撑柱52,三个椭圆形的支撑柱52称三角布局;又例如,请参见图6-5所述,第一支撑体包括四个横截面为圆形的支撑柱52,四个圆形的支撑柱52分别布局在矩形的四个角的位置,整体呈矩形布局。
支撑体设置的第二示例中,支撑体包括在微型LED芯片的电极之间的目标区域与转移基板之间的设置的第二支撑体。例如,一种应用场景中的第二支撑体的形态和结构如图7-1所示,在每一微型LED芯片的两电极22之间的目标区域与转移基板3之间形成有第二支撑体53。该第二支撑体53的形成工艺可以灵活选用。例如,一种应用场景中,转移基板可采用透明基板,粘附层可以采用正型光刻胶层或负型光刻胶层,然后通过光刻工艺,将转移基板3与各微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除,得到图7-1中所示形态和结构的第二支撑体53。又例如,另一种应用场景中,粘附层可采用可溶解胶层,通过目标溶液对微型LED芯片的目标区域与转移基板3之间述粘附层进行一部分溶解以将其去除,剩余的部分得到图7-1中所示形态和结构的第二支撑体53。本实施例对另一应用场景中,在每一微型LED芯片的两电极22之间的目标区域与转移基板3之间形成有两个第二支撑体53,从而对微型LED芯片形成多点支撑,提升支撑的平稳性。且应当理解的是,本应用场景中第二支撑体53的个数以及具体布局,也可参考上述示例中支撑柱52的设置方式,在此不再赘述。
支撑体设置的第三示例中,支撑体包括在微型LED芯片的电极与转移基板之间的设置的第一支撑体,以及在微型LED芯片的电极之间的目标区域与转移基板之间的设置的第二支撑体。例如,一种应用场景中的第一支撑体和第二支撑体组合的形态和结构分别参见图8-1和图8-2所示,且应当理解的是,第一支撑体和第二支撑体组合的方式并不限于图8-1和图8-2所示的方式,可以根据具体应用需求灵活设置。在此不再赘述。
支撑体设置的第四示例中,支撑体包括在微型LED芯片的电极之间的目标区域与转移基板之间的设置的第三支撑体。例如,一种应用场景中的第三支撑体的形态和结构如图9-1所示,在每一微型LED芯片的两电极22之间的目标区域与转移基板3之间形成有第三支撑体54。该第三支撑体54的形成工艺可以灵活选用。例如,一种应用场景中,粘附层可采用可溶解胶层,通过目标溶液对微型LED芯片的目标区域与转移基板3之间述粘附层进行一部分溶解以将其去除,剩余的部分得到图9-1中所示形态和结构的第三支撑体54。图9-1所示的两电极22之间的目标区域为一平坦区域(即整体呈平面),第三支撑体54的纵截面(即从转移基板向目标区域方向的剖视图)的形状为倒梯形。本实施例对另一应用场景中,请参见图9-2所示,在每一微型LED芯片的两电极22之间的目标区域与转移基板3之间形成有第三支撑体55,图9-2中,每一微型LED芯片的两电极22之间的目标区域有一凹槽23,粘附层的一部分填充于凹槽23内;凹槽23内与转移基板3之间所剩余的粘附层形成第三支撑体55,该第三支撑体55的纵截面的形状为沙漏形。
可选地,在本示例中,为了进一步提升对微型LED芯片支撑的平稳性,上述第三支撑体可位于微型LED芯片的两电极22之间的目标区域的中间位置。
可见,通过实施例提供的微型LED芯片的转移方法,可以在转移基板上形成减弱微型LED芯片与转移基板之间的粘接强度的支撑柱,也即形成弱化弱微型LED芯片与转移基板之间的粘接强度的弱化结构,从而省略对转移基板上的粘附层执行解粘的工艺步骤,使得芯片转移更为便捷高效。
本发明另一可选实施例:
本实施例提供了一种显示背板及显示背板的制作方法,该显示背板上设置有多个固晶区;显示背板的制作方法中,将生长基板上的微型LED芯片转移至固晶区上完成键合的转移方法,可采用但不限于上述实施例所示例的微型LED芯片转移方法。
本实施例还提供了一种显示装置,该显示装置可以各种采用微型LED芯片制作的显示背板进行显示的电子装置,例如可包括但不限于各种智能移动终端,PC、显示器、电子广告板等,其中该显示装置的显示背板可为但不限于采用上述显示背板的制作方法制得。
为了便于理解,在上述实施例所示的微型LED芯片转移方法基础上,本实施例下面以几种应用示例中的微型LED芯片转移过程,进行便于理解性的说明。
一种示例的微型LED芯片转移过程请参见图10-1和图10-2所示,包括但不限于:
S1001:在转移基板3上形成粘附层41。本应用示例中的转移基板3为透明基板,可在转移基板3上涂覆粘附胶形成粘附层41。本应用示例中的粘附胶中具有感光物质,使其具备光阻特性,即受到紫外光照射后,照射部分会被显影液洗去(即正型胶光刻胶)或受到紫外光照射后,未照射部分会被显影液洗去,而照射部分会保留(即负型胶光刻胶);本应用示例下面以正型胶光刻胶为例进行说明。
S1002:将生长基板1与转移基板3贴合。
本应用示例中,在粘附层41固化到一定程度后,将生长基板1生成有微型LED芯片的一面,与转移基板3上形成有粘附层41的一面贴合。
S1003:将微型LED芯片从生长基板1转移至转移基板3。
通过LLO剥离生长基板上的微型LED芯片,将微型LED芯片转移固定在转移基板上。
S1004:对转移基板3上的粘附层41进行光刻。
在转移基板3侧通过生成有特定图形的掩模板9进行曝光、显影,使得粘附层41被洗掉一部分,使其与微型LED芯片的接触面积变小,从而降低粘附层41与微型LED芯片粘附力。本应用示例中,为防止LED倾斜,对应微型LED芯片的两电极形成对称的图形。可以形成如图10-2所示的支撑柱,可以通过调整支撑柱的宽度、长度和数量来调节对微型LED芯片的粘附力。
S1005:在转移基板3上得到上弱化结构,即第一支撑体包括的多个支撑柱52。
S1006:将拾取基板6与转移基板3贴合。
拾取基板6带有图形化的多个拾取凸起61,拾取凸起61具有选择性拓弱粘性粘附层,与转移基板3贴合后,拾取凸起61上的粘附层与微型LED芯片的粘附力>支撑柱52受力断裂所需要的外力或支撑柱52与微型LED芯片或转移基板之间的粘附力,可以在不对转移基板3上的粘附层41解粘情况下,粘附转移微型LED芯片,拾取凸起61之间的间距可对应显示背板上像素间距(例如,为了降低成本,LED制作较为密集,需要将LED间间距调整到和显示背板像素间距一致)。
S1007:从转移基板3上选择性的拾取到微型LED芯片后,对微型LED芯片上的残留的粘附层41(即支撑柱52的残留部分)清洗去除。
例如一种示例中,可以选用但不限于N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂,对粘附层41进行清洗去除,再对电极进行干燥。
S1008:将拾取到微型LED芯片放置于固晶位上完成键合。
参见图10-2所示,本示例中显示背板包括背板基底7和背板膜层8,在背板膜层8上固晶区可以预先做好绑定焊接所需金属Bump材料(例如可以为但不限于锡Sn或铟In),通过压力贴合将微型LED芯片的电极与Bump对接,然后加热使Bump熔融,从而焊接微型LED芯片的电极;之后,移除拾取基板6,因为拾取基板6的拾取凸起61对微型LED芯片为弱粘性,微型LED芯片的电极绑定后对LED的固定力>拾取凸起61对微型LED芯片的粘附力,从而可以不对拾取基板6进行解粘,也能完成与拾取基板6的分离,从而完成将微型LED芯片转移至固晶区完成键合。整个过程都不需要进行复杂的解粘工艺处理,简化了芯片转移工艺,提升了芯片转移的便捷性和效率。
另一种示例的微型LED芯片转移过程请参见图11-1和图11-2所示,包括但不限于:
S1101:在转移基板3上形成粘附层41。可在转移基板3上涂覆粘附胶形成粘附层41。本应用示例中的粘附胶为可溶解性胶,具体材质可以根据应用场景灵活设置,例如可以采用但不限于聚酰亚胺PI胶或亚克力胶等,对应的目标溶液则可采用NMP(N-甲基吡咯烷酮)或有机物溶液。
S1102:将生长基板1与转移基板3贴合。
本应用示例中,可在粘附层41未固化条件下,将生长基板1生成有微型LED芯片的一面,与转移基板3上形成有粘附层41的一面贴合,使得微型LED芯片的电极以及外延层设置有该电极的一面部分(包含两电极之间的目标区域)嵌入到粘附层41。
S1103:将微型LED芯片从生长基板1转移至转移基板3。
可通过但不限于LLO剥离生长基板上的微型LED芯片,将微型LED芯片转移固定在转移基板上。
S1104:对转移基板3上的粘附层41进行溶解。
然后使用目标溶液对转移基板3的粘附胶进行溶解(可以采用但不限于喷淋溶解方式,或将转移基板3直接浸泡于目标溶液中的方式),随着溶解反应的进行,微型LED芯片与转移基板接触固定的粘附胶面积将逐渐变小,从而粘附力变弱;因为溶解会从对粘附层41没有遮挡的区域开始从而最终形成以纵截面为倒梯形图形的弱化结构,如图11-2所示的纵截面为倒梯形的第三支撑体54(即弱化结构),可以通过调整调节溶解反应时间,控制第三支撑体54的尺寸,也可通过控制形成的第三支撑体的数量来调节对微型LED芯片的粘附力。
S1105:将拾取基板6与转移基板3贴合。
拾取基板6带有图形化的多个拾取凸起61,拾取凸起61具有选择性拓弱粘性粘附层,与转移基板3贴合后,拾取凸起61上的粘附层与微型LED芯片的粘附力>第三支撑体54受力断裂所需要的外力或第三支撑体54与微型LED芯片或转移基板之间的粘附力,可以在不对转移基板3上的粘附层41解粘情况下,粘附转移微型LED芯片,拾取凸起61之间的间距可对应显示背板上像素间距(例如,为了降低成本,LED制作较为密集,需要将LED间间距调整到和显示背板像素间距一致)。
S1106:完成从转移基板3上选择性的拾取微型LED芯片。
S1107:从转移基板3上选择性的拾取到微型LED芯片后,对微型LED芯片上的残留的粘附层41(即第三支撑体54的残留部分)清洗去除。
S1108:将拾取到微型LED芯片放置于固晶位上完成键合,并将拾取基板剥离。
又一种示例的微型LED芯片转移过程请参见图12-1和图12-2所示,包括但不限于:
S1201:在转移基板3上形成粘附层41。可在转移基板3上涂覆粘附胶形成粘附层41。本应用示例中的粘附胶为可溶解性胶,具体材质可以根据应用场景灵活设置,例如可以采用但不限于聚酰亚胺PI胶或亚克力胶等,对应的目标溶液则可采用NMP(N-甲基吡咯烷酮)或有机物溶液。
S1202:将生长基板1与转移基板3贴合。
本应用示例中,在生长基板如蓝宝石、砷化镓等生长微型LED芯片的外延层后,可在其上通过光刻、刻蚀制作一浅凹槽23,凹槽23制作位置在两电极之间的目标区域内,凹槽23不影响电极制作以及微型LED芯片工作即可,之后制作好电极等。
本应用示例中,可在粘附层41未固化条件下,将生长基板1生成有微型LED芯片的一面,与转移基板3上形成有粘附层41的一面贴合,使得微型LED芯片的电极以及凹槽23嵌入到粘附层41,凹槽23的底面与粘附层41接触形成粘接。
S1203:将微型LED芯片从生长基板1转移至转移基板3。
S1204:对转移基板3上的粘附层41进行溶解。
然后使用目标溶液对转移基板3的粘附胶进行溶解(可以采用但不限于喷淋溶解方式,或将转移基板3直接浸泡于目标溶液中的方式),随着溶解反应的进行,微型LED芯片与转移基板接触固定的粘附胶面积将逐渐变小,从而粘附力变弱;因为溶解会从对粘附层41没有遮挡的区域开始,同时由于凹槽23的存在,在溶解时,凹槽23内的粘附层41会得到保护,同时形成如图12-2中所示的中部细,上下宽的胶层图形,即第三支撑体55,可以通过调节反应时间,控制中部粗细程度。
S1205:将拾取基板6与转移基板3贴合。
拾取基板6带有图形化的多个拾取凸起61,拾取凸起61具有选择性拓弱粘性粘附层,与转移基板3贴合后,拾取凸起61上的粘附层与微型LED芯片的粘附力>第三支撑体54受力断裂所需要的外力或第三支撑体54与微型LED芯片或转移基板之间的粘附力,可以在不对转移基板3上的粘附层41解粘情况下,粘附转移微型LED芯片,拾取凸起61之间的间距可对应显示背板上像素间距(例如,为了降低成本,LED制作较为密集,需要将LED间间距调整到和显示背板像素间距一致)。
S1206:完成从转移基板3上选择性的拾取微型LED芯片。
S1207:从转移基板3上选择性的拾取到微型LED芯片后,对微型LED芯片上的残留的粘附层41(即第三支撑体55的残留部分)清洗去除。
S1208:将拾取到微型LED芯片放置于固晶位上完成键合,并将拾取基板剥离。
应当理解的是,对于采用转移头从转移基板上拾取微型LED芯片的过程与上述采用拾取基板类似,在此不再赘述。另外,对于微型LED芯片为正装LED芯片时,只需根据具体应用场景要采用上述所示的具有弱化结构的转移基板再转移一次,使得在拾取时微型LED芯片的电极部分朝向显示背板上的固晶区即可,转移过程类似,在此也不再赘述。
可见,上述各应用示例中,都可在将微型LED芯片为生长基板转移至转移基板上后,通过将转移基板与各微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除,未去除部分则作为将各微型LED芯片支撑于转移基板上的支撑体,以降低粘附层对微型LED芯片的粘附强度,在从转移基板上拾取微型LED芯片时,被拾取的微型LED芯片的支撑体受拉力发生断裂,使得被拾取的微型LED芯片从转移基板上脱离,整个芯片转移过程都可省略对转移基板上的粘附层通过光或热的方式进行解粘处理的步骤,可简化芯片转移工艺,并提升芯片转移的便捷性和转移效率。
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 (10)
1.一种微型LED芯片转移方法,其特征在于,包括:
将多颗微型LED芯片从生长基板转移至转移基板上,其中,所述生长基板上生长有多颗微型LED芯片;
将所述转移基板与各所述微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除,未去除部分作为将各所述微型LED芯片支撑于所述转移基板上的支撑体;
从所述转移基板上拾取所述微型LED芯片,在拾取过程中,所述转移基板上被拾取的微型LED芯片的支撑体受力发生断裂,使得被拾取的微型LED芯片从所述转移基板上脱离;
将拾取的所述微型LED芯片转移至显示背板的固晶区上。
2.如权利要求1所述的微型LED芯片转移方法,其特征在于,所述转移基板为透明基板,所述粘附层为正型光刻胶层或负型光刻胶层;
所述将所述转移基板与各所述微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除包括:
通过光刻,将所述转移基板与各所述微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除。
3.如权利要求2所述的微型LED芯片转移方法,其特征在于,所述将多颗微型LED芯片从生长基板转移至转移基板上后,各所述微型LED芯片的电极粘附于所述粘附层上,所述支撑体包括位于各所述微型LED芯片的各电极与所述转移基板之间的第一支撑体;
和/或,
所述将多颗微型LED芯片从生长基板转移至转移基板上后,每一所述微型LED芯片的电极之间的目标区域粘附于所述粘附层上,所述支撑体包括位于所述目标区域与所述转移基板之间的第二支撑体。
4.如权利要求3所述的微型LED芯片转移方法,其特征在于,每一所述电极与所述转移基板之间的第一支撑体包括多个间隔分布的支撑柱。
5.如权利要求2所述的微型LED芯片转移方法,其特征在于,所述将多颗微型LED芯片从生长基板转移至转移基板上后,每一所述微型LED芯片的电极之间的目标区域粘附于所述粘附层上,所述粘附层为可溶解胶层;
所述将所述转移基板与各所述微型LED芯片之间的粘附层进行一部分去除包括:
通过目标溶液对所述目标区域与所述转移基板之间的所述粘附层进行一部分溶解;
所述支撑体包括位于所述目标区域与所述转移基板之间,经所述溶解后所剩余的粘附层形成的第三支撑体。
6.如权利要求5所述的微型LED芯片转移方法,其特征在于,所述目标区域为平坦区域,所述第三支撑体的纵截面的形状为倒梯形。
7.如权利要求5所述的微型LED芯片转移方法,其特征在于,所述目标区域内具有一凹槽,所述粘附层的一部分填充于所述凹槽内;所述凹槽内与所述转移基板之间,经所述溶解后所剩余的粘附层形成所述第三支撑体,所述第三支撑体的纵截面的形状为沙漏形。
8.如权利要求1-7任一项所述的微型LED芯片转移方法,其特征在于,所述从所述转移基板上拾取所述微型LED芯片后,将拾取的所述微型LED芯片放置于显示背板的固晶区上之前,还包括:
去除残留在所述微型LED芯片上的所述粘附层。
9.一种显示背板,特征在于,所述显示背板上设置有多个固晶区;所述显示背板还包括多颗微型LED芯片,所述多颗微型LED芯片通过如权利要求1-8任一项所述的微型LED芯片转移方法,转移至所述固晶区上完成键合。
10.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括如权利要求9所述的显示背板。
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