CN114864471A - 供体基板、转移设备与转移方法 - Google Patents

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王国安
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陈秋行
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Abstract

本发明公开了一种供体基板、转移设备与转移方法，供体基板包括依次连接的基层、吸收层与转移层，转移层背向吸收层的表面设置有分隔槽，以分隔出多个转移部，基层能够供激光穿过，吸收层能够吸收激光，以驱动转移部分离。由于各转移部通过分隔槽进行分隔，可以减少或者消除转移部分离时与相邻其他转移部之间的粘滞，保证每次转移的材料量大致一致，从而改善转移不均匀的问题，同时也能够减少碎屑的产生，改善碎屑飞溅的问题。此外，本发明是在转移层上形成转移部，不需要对吸收层或者基层进行改动，也即，不需要特殊设计的基层或者吸收层，因此适用性更高。

Description

供体基板、转移设备与转移方法
技术领域
本发明涉及显示设备制造技术领域，尤其是涉及一种供体基板、转移设备与转移方法。
背景技术
随着技术的发展，Micro LED与Mini LED越来越多的应用于显示设备中，由于Micro LED与Mini LED上锡膏的颗粒直径极小(例如15微米以下)，因此目前多数采用激光诱导正向转移工艺向LED供给锡膏，激光诱导正向转移工艺需要使用供体基板，供体基板包括吸收层与附着在吸收层上的锡膏层，当通过激光照射供体基板的吸收层时，吸收层会吸收激光能量而产生气泡，气泡膨胀迫使一定区域内的锡膏剥离并被推向接收基板，由于待转移的锡膏与周围的锡膏之间需要发生分离，而这种分离不可控，因此会产生转移不均、喷溅等问题，影响锡膏的转移效果，进而影响LED的焊接质量。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种供体基板，能够改善转移不均、喷溅等问题，提升转移效果。
本发明还提出了应用上述供体基板的转移设备与转移方法。
根据本发明第一实施例中的供体基板，包括：
包括依次连接的基层、吸收层与转移层，所述转移层背向所述吸收层的表面设置有分隔槽，以分隔出多个转移部，所述基层能够供激光穿过，所述吸收层能够吸收激光，以驱动所述转移部分离。
根据本发明实施例的供体基板，至少具有如下有益效果：
由于各转移部通过分隔槽进行分隔，可以减少或者消除转移部分离时与相邻其他转移部之间的粘滞，保证每次转移的材料量大致一致，从而改善转移不均匀的问题，同时也能够减少碎屑的产生，改善碎屑飞溅的问题。此外，本发明是在转移层上形成转移部，不需要对吸收层或者基层进行改动，也即，不需要特殊设计的基层或者吸收层，因此适用性更高。
在本发明的其他实施例中，所述分隔槽贯通所述转移层设置。
在本发明的其他实施例中，所述分隔槽通过去除材料的方式形成。
在本发明的其他实施例中，所述转移层背向所述转移层的表面设置有多条第一分隔槽与多条第二分隔槽，多条所述第一分隔槽平行且间隔设置，多条所述第二分隔槽平行且间隔设置，所述第一分隔槽与所述第二分隔槽相互垂直，以分隔出矩形的所述转移部。
在本发明的其他实施例中，所述第一分隔槽的宽度为6微米至12微米，所述第二分隔槽的宽度为6微米至12微米，所述转移部的长度小于等于10微米。
根据本发明第二实施例中的转移设备，包括：
基座，用于放置接收基板；
激光组件，用于生成激光；
所述的供体基板，位于所述基座与所述激光组件之间，且所述转移层朝向所述基座设置；
其中，所述激光与所述供体基板之间能够相对运动，以实现所述转移部的转移。
在本发明的其他实施例中，所述激光组件被设置为：所述激光在所述供体基板上形成的光斑在所述转移层上的投影，能够覆盖单个所述转移部，且在所述投影覆盖所述转移部时，所述投影与邻近的其他所述转移部均间隔设置。
在本发明的其他实施例中，所述转移部为矩形，所述转移部的长度小于等于10微米，所述光斑为圆形，所述光斑的直径小于等于12微米。
在本发明的其他实施例中，所述激光组件包括激光光源与激光振镜，所述激光光源用于生成所述激光，所述激光振镜连接于所述激光光源，能够驱动所述激光偏转，以使所述激光相对所述供体基板运动。
根据本发明第三实施例中的转移方法，包括以下步骤：
准备接收基板与所述的供体基板，将所述接收基板设置于所述供体基板的下方，且使得所述转移层朝向所述接收基板；
通过激光照射吸收层，以将单个所述转移部转移至所述接收基板；
驱动所述激光与所述接收基板之间发生相对运动，以转移另一所述转移部；
重复上述步骤，直至转移完成。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明一实施例中供体基板的侧视图；
图2为相关技术中供体基板转移的示意图；
图3为本发明另一实施例中供体基板的侧视图；
图4为本发明一实施例中供体基板的仰视图；
图5为本发明一实施例中转移设备的示意图。
附图标记：
供体基板100、基层110、吸收层120、转移层130、分隔槽131、转移部132、第一分隔槽133、第二分隔槽134；
基座200；
接收基板300；
激光组件400。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
参照图1，示出了本发明实施例中供体基板100的侧视图，需要说明的是，本实施例中的附图仅为示意图，其相应的形状、尺寸不作为对本发明的限制。如图所示，供体基板100包括基层110、吸收层120与转移层130，本实施例通过在吸收层120的表面设置分隔槽，以削弱或者消除待转移材料与周围材料的粘滞，从而减少转移不均、喷溅等问题的产生，保证转移效果，以下结合附图进行具体说明。
基层110、吸收层120与转移层130依次连接，也即，吸收层120连接在基层110与转移层130之间，具体以图1所示为例，基层110、吸收层120与转移层130沿竖直方向设置，吸收层120附着于基层110的下表面，转移层130附着于吸收层120的下表面。
基层110主要的承载与安装结构，能够与外部结构配合以实现供体基板100的固定。基层110选用的材料相对于激光应当是透明的，也即，能够允许激光通过，同时，基层110还需要具有一定的强度，以在承载吸收层120与转移层130后能够保持吸收层120与转移层130的平面度。通常，基层110可以采用玻璃或者塑胶制成。
吸收层120能够吸收激光，并驱动转移层130与吸收层120分离，具体的，吸收层120收到激光照射后，被照射的区域被烧蚀而引起急剧的体积膨胀，从而将与该区域连接的转移材料从转移层130的主体结构上剥离，并最终推向接收基板。吸收层120可以选用与转移层130的浸润性较差的材料制成，使得转移层130易于与吸收层120分离，通常，转移层130可以采用钛、金、铁、铝、钼等材料制成。
转移层130是被转移的对象，通常为锡或者锡的合金。使用时，转移层130朝向接收基板设置，这样，分离后的转移材料能够朝接收基板运动而附着在接收基板上。相关技术中，转移层130通常是平整的层级结构，参照图2，当吸收层120被激光照射烧蚀后，形成的蒸汽泡会驱动相应区域内的转移材料(为便于描述，将其命名为待转移材料)向外鼓起，当鼓起到一定程度后，待转移材料将从转移层130的主体结构上脱离，由于待转移材料与周围的转移材料之间连接为一体且厚度相等，因此在脱离过程中难以控制待转移材料的断裂位置，导致待转移材料的体积存在较大的偏差，从而产生转移不均匀的问题，另一方面，待转移材料分离的过程中还会产生较多的碎屑，以上因素均会影响转移效果。
基于上述问题，参照图1，本实施例的供体基板100中，转移层130背向吸收层120的表面(例如下表面)设置有分隔槽131，通过分隔槽131可以在转移层130上形成多个转移部132，使用时，以单个转移部132为单位进行转移。根据分隔槽131的深度，本发明提供了两种具体实施例，其中一种如图1所示，分隔槽131完全贯通转移层130，此时每个转移部132都是独立设置，与周围的其他转移部132之间不存在牵连，因此转移部132的脱离不会受其他转移部132的影响，使得每次转移的材料量能够大致保持一致，从而改善转移不均匀的问题，此外，由于转移部132之间不存在转移材料，因此单个转移部132分离时不会或者极少产生碎屑，能够有效控制碎屑飞溅的问题。
另一种具体实施例中，如图3所示，分隔槽131未完全贯通转移层130，各转移部132之间通过一层较薄的转移材料连接为一体，本实施例中，分隔槽131可以降低转移层130的厚度，也即，对应分隔槽131位置处的转移层130更容易断裂，因此，能够将转移部132与周围材料的分离位置控制在分隔槽131内，在一定程度上也能够控制每次转移的材料量，此外，由于断裂处的转移层130的厚度较薄，因此产生的碎屑也能够相应减少。
需要说明的是，本实施例对于分隔槽131的数量、长度、截面形状均不作限定，只需能够减少相邻转移部132之间材料层的厚度即可。
上述实施例中，由于各转移部132通过分隔槽131进行分隔，因此能够保证每次转移的材料量大致一致，从而改善转移不均匀的问题，同时也能够减少碎屑的产生，改善碎屑飞溅的问题。此外，本实施例是在转移层130上形成转移部132，不需要对吸收层120或者基层110进行改动，也即，不需要特殊设计的基层110或者吸收层120，因此本实施例的适用性更高。
在一些实施例中，分隔槽131通过去除材料的方式形成，具体的，可以先通过例如蒸镀等方式在吸收层120上形成厚度均匀一致的转移层130，然后再通过例如蚀刻等方式在厚度均匀一致的转移层130上形成分隔槽131，进而分隔出转移部132，由于先形成的转移层130的厚度均匀一致，因此后续被分隔出的转移部132的厚度也能够保持一致，进一步实现均匀转移。当然，也可以是直接在吸收层120上形成各转移部132。
作为转移部132的一种具体分隔方法，转移层130背向转移层130的表面设置有多条第一分隔槽133与多条第二分隔槽134，其中，第一分隔槽133与第二分隔槽134均可以是上述的分隔槽131，第一分隔槽133与第二分隔槽134均为直线槽，且槽的宽度恒定，多条第一分隔槽133平行且间隔设置，多条第二分隔槽134平行且间隔设置，且第一分隔槽133与第二分隔槽134相互垂直，也即，第一分隔槽133与各第二分隔槽134相交，同样的，第二分隔槽134与各第一分隔槽133相交，从而分隔出矩形的转移部132，矩形的转移部132适应于接收基板的焊接位置，便于焊接。
本实施例中，相邻第一分隔槽133之间的间距可以相等，相邻第二分隔槽134之间的间距可以相等，相邻第一分隔槽133之间的间距与相邻第二分隔槽134之间的间距也可以相等，这样，分隔出的各转移部132的形状相同(均为正方形，且边长相等)，使得每次转移的材料量保持一致。
需要说明的是，本实施例的转移部132为均匀排布的矩形体，既便于加工，也便于控制周边的尺寸。
在上述实施例的基础上，在一些具体实施例中，转移部132的长度小于等于10微米，该尺寸的转移部132能够适应大部分情况下LED的焊接，需要说明的是，此处的长度，是指转移部132最长的一条边的尺寸，例如，当转移部132为长方形时，转移部132的长度小于等于10微米，当转移部132为正方形的，由于各边长相等，因此任意边长小于等于10微米。
在此基础上，第一分隔槽133的宽度为6微米至12微米，第二分隔槽134的宽度为6微米至12微米，这样，相邻的转移部132之间具有足够的间隔，避免激光光斑照射某个转移部132对应的吸收层120时，牵涉到周围其他转移部132对应的吸收层120，同时间隔又不会过宽，影响转移层130的有效使用面积。
本发明实施例还公开了一种转移设备，其包括基座200、激光组件400与上述各实施例的供体基板100，转移设备能够将供体基板100上的转移部132转移至接收基板300，以下结合附图进行具体说明。
参照图5，图中的箭头表示激光的照射方向。基座200作为转移设备的主要承载结构，其包括能够承载接收基板300的承载件，该承载件可以是固定结构，能够将接收基板300固定在当前位置，也可以是驱动结构，能够带动接收基板300移动。本实施例中，承载件可以设置有真空吸盘以吸附接收基板300。此外，基座200还可以设置有其他安装结构，用于安装激光组件400、供体基板100等。
激光组件400用于生成照射供体基板100的激光束，本实施例中，激光组件400能够生成平顶激光，其激光能量分布较为均匀，能够实现吸收层120的均匀膨胀。
供体基板100位于基座200与激光组件400之间，具体是位于接收基板300的上方，供体基板100与接收基板300之间具有一定的间隙。供体基板100的基层110朝向激光组件400设置，也即朝上设置，转移层130朝向接收基板300设置，也即朝下设置，激光从上方穿过基层110后，照射吸收层120并引发膨胀，从而驱动相应位置的转移部132脱离，并转移至接收基板300的相应位置。
本实施例的转移设备适用于单点转移，也即，单次实现一个转移部132的转移，基于此，本实施例中激光组件400生成的激光与供体基板100之间能够相对运动，以使激光能够照射不同转移部132所对应的吸收层120，进而实现不同转移部132的转移。根据激光与供体基板100之间相对运动方式的区别，转移设备有不同的实现方式，例如，供体基板100与接收基板300能够同步运动，包括在水平方向移动以及绕竖直轴线转动中的至少一种，而激光在水平方向保持静止，使得激光能够照射供体基板100的不同位置。又例如，供体基板100与接收基板300保持静止，而激光能够主动移动以照射供体基板100的不同位置，由于只需要激光主动运动，因此有助于保证精度，减少控制难度。为了实现激光的主动运动，激光组件400包括未示出的激光光源与激光振镜，激光光源生成的激光可以在通过激光振镜后发生偏转，从而在激光振镜的扫描范围内改变光斑的位置。
在转移设备的一些实施例中，激光组件400被设置为：当生成的激光在供体基板100上形成光斑时，光斑在转移层130上的投影能够覆盖单个转移部132，而在光斑的投影覆盖转移部132时，该投影与邻近的其他转移部132均间隔设置。这样，能够保证与单个转移部132对应的吸收层120完全位于激光的照射范围内，使得该区域的吸收层120均能够吸收激光而发生膨胀，转移部132所收到的推力更为均匀，同时，激光不会照射其他转移部132对应的吸收层120，不会连带引起其他转移部132的移动。
例如，转移部132为矩形，光斑为圆形，光斑的直径D满足：L1＜D＜L2+2W，其中，L1为转移部132对角线的长度，L2为转移部132的长边的长度，W为分隔槽131的宽度，这样，即可保证光斑既能够覆盖单个转移部132对应的吸收层120，又不会涉及相邻转移部132对应的吸收层120。
具体的，基于上述，转移部132的长度小于等于10微米，光斑的直径小于等于12微米，保证光斑能够覆盖转移部132，且光斑的直径控制在较小的范围内，能够提高激光的精度。
本发明还公开了一种转移方法，包括以下步骤：
S100准备供体基板100与接收基板300，供体基板100可以采用上述各实施例的供体基板，例如包括依次连接的基层110、吸收层120与转移层130，转移层130背向转移层130的表面设置有分隔槽131，以分隔出多个转移部132，基层110能够供激光穿过，吸收层120能够吸收激光，以驱动转移部132分离。
将接收基板300设置于供体基板100的下方，二者间隔一定的距离，且使得转移层130朝向接收基板300。
S200从供体基板100的上方施加激光，激光穿过基层110后照射至吸收层120，吸收层120吸收激光后膨胀，以推动单个转移部132分离并转移至接收基板300的对应位置。
S300驱动激光与接收基板300之间发生相对运动，以转移另一转移部132；
S400重复上述步骤，直至转移完成。
在步骤100中，还包括了对供体基板100与接收基板300定位的步骤，具体是通过机械视觉装置等识别接收基板300上的相关信息，相关信息包括设定转移区域的位置、形状与尺寸等，基于上述信息，对供体基板100与接收基板300进行定位，使得供体基板100上的各转移部132与接收基板300上的设定转移区域对应设置。
此外，基于上述信息，还可以生成转移轨迹，以激光相对供体基板100主动运动为例，可以先基于上述信息生成激光的移动轨迹，在步骤S200中，激光按照上述移动轨迹移动，从而逐一的进行转移部132的转移。需要说明的是，激光采用逐步移动的方式，依次将相邻设置的各转移部132转移至接收基板300，能够避免遗漏且转移效率高。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.供体基板，其特征在于，包括依次连接的基层、吸收层与转移层，所述转移层背向所述吸收层的表面设置有分隔槽，以分隔出多个转移部，所述基层能够供激光穿过，所述吸收层能够吸收激光，以驱动所述转移部分离。
2.根据权利要求1所述的供体基板，其特征在于，所述分隔槽贯通所述转移层设置。
3.根据权利要求1所述的供体基板，其特征在于，所述分隔槽通过去除材料的方式形成。
4.根据权利要求1所述的供体基板，其特征在于，所述转移层背向所述转移层的表面设置有多条第一分隔槽与多条第二分隔槽，多条所述第一分隔槽平行且间隔设置，多条所述第二分隔槽平行且间隔设置，所述第一分隔槽与所述第二分隔槽相互垂直，以分隔出矩形的所述转移部。
5.根据权利要求4所述的供体基板，其特征在于，所述第一分隔槽的宽度为6微米至12微米，所述第二分隔槽的宽度为6微米至12微米，所述转移部的长度小于等于10微米。
6.转移设备，其特征在于，包括：
基座，用于放置接收基板；
激光组件，用于生成激光；
权利要求1至5中任一项所述的供体基板，位于所述基座与所述激光组件之间，且所述转移层朝向所述基座设置；
其中，所述激光与所述供体基板之间能够相对运动，以实现所述转移部的转移。
7.根据权利要求6所述的转移设备，其特征在于，所述激光组件被设置为：所述激光在所述供体基板上形成的光斑在所述转移层上的投影，能够覆盖单个所述转移部，且在所述投影覆盖所述转移部时，所述投影与邻近的其他所述转移部均间隔设置。
8.根据权利要求7所述的转移设备，其特征在于，所述转移部为矩形，所述转移部的长度小于等于10微米，所述光斑为圆形，所述光斑的直径小于等于12微米。
9.根据权利要求6所述的转移设备，其特征在于，所述激光组件包括激光光源与激光振镜，所述激光光源用于生成所述激光，所述激光振镜连接于所述激光光源，能够驱动所述激光偏转，以使所述激光相对所述供体基板运动。
10.转移方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备接收基板与权利要求1至5中任一项所述的供体基板，将所述接收基板设置于所述供体基板的下方，且使得所述转移层朝向所述接收基板；
通过激光照射吸收层，以将单个所述转移部转移至所述接收基板；
驱动所述激光与所述接收基板之间发生相对运动，以转移另一所述转移部；
重复上述步骤，直至转移完成。
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CN117410395A (zh) * 2023-10-07 2024-01-16 海目星激光科技集团股份有限公司 Micro LED的转移方法

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