CN116960255B - Micro LED芯片的间距调节方法及Micro LED芯片的转移方法 - Google Patents

Micro LED芯片的间距调节方法及Micro LED芯片的转移方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及Micro LED芯片的间距调节方法及Micro LED芯片的转移方法,涉及半导体显示技术领域。在本申请的Micro LED芯片的间距调节方法中,将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板之后,利用调距模块将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,并在所述第一转移基板上形成第一凹槽,并在所述第一凹槽中形成第一金属凸块,上述调距方法可以使得第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的间距变大,进而在后续Micro LED芯片列转移至所述第一转移基板的过程中,由于各金属凸块的存在,可以确保预先转移的相邻Micro LED芯片列之间的间距固定不变。

Description

Micro LED芯片的间距调节方法及Micro LED芯片的转移方法
技术领域
本发明涉及半导体显示技术领域,具体涉及一种Micro LED芯片的间距调节方法及一种Micro LED芯片的转移方法。
背景技术
显示面板通常包括有机显示面板和无机显示面板,有机显示面板主要是通过电场驱动,有机半导体材料和发光材料通过载流子注入和复合后实现发光。有机显示面板存在大尺寸化困难、寿命短、制程复杂等缺陷。无机显示面板则主要是微型发光单元显示面板,其显示原理是将无机发光二极管结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化,然后将微型发光单元批量式转移至驱动电路基板上,然后再利用物理气相沉积和/或化学气相沉积工艺完成保护层与上电极的制备,最后进行上基板的封装,以得到微型发光单元显示面板。
在微型发光芯片制作完成后,需要通过巨量转移技术将微型发光芯片转移到驱动电路背板上。目前微型发光芯片的巨量转移技术主要有拾取释放法、激光转移技术、流体自组装技术和滚轮转印技术。巨量转移技术面临的共性问题就是精度,如何精确控制待转移微型发光单元的间距,进而可以确保在转移的过程中,微型发光单元与驱动基板的像素电极精确对位,进而保证微型发光二极管显示面板的出光均匀、无色差,这是业界广泛关注的问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足,提供一种Micro LED芯片的间距调节方法及一种Micro LED芯片的转移方法。
为实现上述目的,本发明提出的一种Micro LED芯片的间距调节方法,包括:
1)提供一发光晶圆,对所述发光晶圆进行切割处理,以形成N列Micro LED芯片,其中N≥10,且每一列Micro LED芯片包括多个分离设置的Micro LED芯片。
2)提供第一转移基板,所述第一转移基板在加热状态下能够塑性形变,将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板,第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距为D1。
3)提供一调距模块,所述调距模块包括一列调距凸块,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第一凹槽,并在所述第一凹槽中形成第一金属凸块。
4)将第三列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板,第二列Micro LED芯片和第三列Micro LED芯片之间的净距为D1,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块将第二列Micro LED芯片和第三列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第二凹槽,并在所述第二凹槽中形成第二金属凸块。
5)多次重复步骤4)的转移方式,直至将第N列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板,第N-1列Micro LED芯片和第N列Micro LED芯片之间的净距为D1,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块将第N-1列Micro LED芯片和第N列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第N-1凹槽,并在所述第N-1凹槽中形成第N-1金属凸块。
作为优选的技术方案,所述Micro LED芯片包括衬底以及位于所述衬底上的第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极,第一电极与所述第一半导体层电连接,所述第二电极与所述第二半导体层电连接。
作为优选的技术方案,在所述步骤2)中,所述将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板之后,在所述第一转移基板上沉积保护材料以形成保护层,所述保护层覆盖所述Micro LED芯片。
作为优选的技术方案,所述调距凸块包括圆柱型基部以及位于所述圆柱型基部上的圆锥型端部。
作为优选的技术方案,利用掩膜在所述第一凹槽中形成第一金属凸块。
本发明还提出一种Micro LED芯片的转移方法,包括:
提供利用上述Micro LED芯片的间距调节方法形成的具有N列Micro LED芯片的第一转移基板;
提供一目标基板,将所述第一转移基板上的N列Micro LED芯片转移至所述目标基板,使得所述Micro LED芯片与所述目标基板电连接;
去除所述第一转移基板,在所述目标基板上形成一封装层,所述封装层包裹所述Micro LED芯片。
本发明的有益效果在于:
在现有的Micro LED芯片的转移过程中,通过是将切割完成的Micro LED芯片直接转移到柔性胶膜上,然后拉伸柔性胶膜,上述工序容易造成各芯片之间的间距不均一,进而在后续的转移工序中,容易造成Micro LED芯片与目标基板的电连接失效。而在本申请的Micro LED芯片的间距调节方法中,将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板之后,利用调距模块将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,并在所述第一转移基板上形成第一凹槽,并在所述第一凹槽中形成第一金属凸块,上述调距方法可以使得第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的间距变大,进而在后续Micro LED芯片列转移至所述第一转移基板的过程中,由于各金属凸块的存在,可以确保预先转移的相邻Micro LED芯片列之间的间距固定不变。
进一步的,通过一列一列的转移Micro LED芯片,在确保Micro LED芯片列之间具有合适间距的同时,还可以提高转移效率。在后续将其转移至目标基板的过程中,可以提高Micro LED芯片与目标基板的像素电极精确对位,进而可以提高转移良率。
附图说明
图1显示为本发明实施例中的对所述发光晶圆进行切割处理的结构示意图。
图2显示为本发明实施例中将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板的结构示意图。
图3显示为本发明实施例中利用调距模块调节第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距的结构示意图。
图4显示为本发明实施例中转移第三列Micro LED芯片并调节其与第二列MicroLED芯片之间的净距的结构示意图。
图5显示为本发明实施例中转移第N列Micro LED芯片并调节其与第N-1列MicroLED芯片之间的净距的结构示意图。
图6显示为本发明实施例中将N列Micro LED芯片转移至目标基板的结构示意图。
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。
如图1~图5所示,本实施例提供一种Micro LED芯片的间距调节方法,包括:
如图1所示,在步骤1)中,提供一发光晶圆100,对所述发光晶圆进行切割处理,以形成N列Micro LED芯片101,其中N≥10,且每一列Micro LED芯片101包括多个分离设置的Micro LED芯片。
在具体的实施例中,所述Micro LED芯片包括衬底以及位于所述衬底上的第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极,第一电极与所述第一半导体层电连接,所述第二电极与所述第二半导体层电连接。
在具体的实施例中,在具体的实施例中,所述发光晶圆100的制备工艺具体可以为:在蓝宝石衬底上生长未掺杂的氮化镓作为缓冲层,然后在未掺杂的氮化镓上生长N型掺杂的氮化镓层作为电子注入层,进而在N型氮化镓层上生长氮化镓/氮化铟镓超晶格结构作为有源发光层,其中,氮化镓作为势垒层,氮化铟镓作为势阱层,接着在所述有源发光层上生长P型掺杂的氮化镓层作为空穴注入层,然后通过物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺沉积金属材料,例如铜、铝、金、银、钯等合适的金属,以形成第一电极和第二电极,其中,第一电极与N型掺杂的氮化镓层电连接,所述第二电极与P型掺杂的氮化镓层电连接。
在具体的实施例中,通过机械切割处理或激光切割处理后形成多个分立的微型发光单元101。
如图2所示,在步骤2)中,提供第一转移基板200,所述第一转移基板200在加热状态下能够塑性形变,将第一列Micro LED芯片101和第二列Micro LED芯片101转移至所述第一转移基板,第一列Micro LED芯片101和第二列Micro LED芯片101之间的净距为D1。
在具体的实施例中,所述第一转移基板200的材质是塑性树脂材料。
在具体的实施例中,可以将切割后的第一列Micro LED芯片101和第二列MicroLED芯片101直接转移至第一转移基板200,即切割后的第一列Micro LED芯片101和第二列Micro LED芯片101之间的净距就为D1。
在具体的实施例中,所述将第一列Micro LED芯片101和第二列Micro LED芯片101转移至所述第一转移基板200之后,在所述第一转移基板200上沉积保护材料以形成保护层(未图示),所述保护层覆盖所述Micro LED芯片,所述保护层可以是氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层或氧化铝层。所述保护层的存在可以有效保护Micro LED芯片,进而在后续调整间距的工序中避免Micro LED芯片损伤。
如图3所示,在步骤3)中,提供一调距模块300,所述调距模块包括一列调距凸块301,在对所述第一转移基板200加热状态下,利用所述调距模块300将第一列Micro LED芯片101和第二列Micro LED芯片101之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板200上形成第一凹槽,并在所述第一凹槽中形成第一金属凸块。
在具体的实施例中,所述调距凸块301包括圆柱型基部以及位于所述圆柱型基部上的圆锥型端部,通过上述结构的设置可以方便调节间距。
在具体的实施例中,在利用掩膜在所述第一凹槽中形成第一金属凸块401,更具体的,通过蒸镀铜形成所述第一金属凸块。
如图4所示,在步骤4)中,将第三列Micro LED芯片101转移至所述第一转移基板200,第二列Micro LED芯片101和第三列Micro LED芯片之间的净距为D1,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块300将第二列Micro LED芯片101和第三列Micro LED芯片101之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板200上形成第二凹槽,并在所述第二凹槽中形成第二金属凸块。
在具体的实施例中,在利用掩膜在所述第二凹槽中形成第二金属凸块,更具体的,通过蒸镀铜形成所述第二金属凸块。
如图5所示,在步骤5)中,多次重复步骤4)的转移方式,直至将第N列Micro LED芯片101转移至所述第一转移基板200,第N-1列Micro LED芯片101和第N列Micro LED芯片101之间的净距为D1,在对所述第一转移基板200加热状态下,利用所述调距模块将第N-1列Micro LED芯片101和第N列Micro LED芯片101之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第N-1凹槽,并在所述第N-1凹槽中形成第N-1金属凸块。
在具体的实施例中,依次转移第四列、第五列…第N-1列、第N列Micro LED芯片,进而在所述第一转移基板上设置N列Micro LED芯片101,相邻Micro LED芯片列之间的间距相同,且均为D2,通过上述转移方式,一方面可以使得在切割发光晶圆100的过程中,可以使得切割道的宽度仅为D1,进而可以使得一个发光晶圆切割出更多的Micro LED芯片,另一方面则是可以有效调整各Micro LED芯片列之间的间距均为D2,进而可以提高Micro LED芯片与目标基板的像素电极精确对位,进而可以提高转移良率。
如图6所示,本发明还提出一种Micro LED芯片的转移方法,包括:
提供利用上述Micro LED芯片的间距调节方法形成的具有N列Micro LED芯片101的第一转移基板200;
提供一目标基板400,将所述第一转移基板200上的N列Micro LED芯片转移101至所述目标基板400,使得所述Micro LED芯片与所述目标基板400电连接;
去除所述第一转移基板200,在所述目标基板400上形成一封装层500,所述封装层500包裹所述Micro LED芯片。
在其他优选的技术方案中,本发明提出的一种Micro LED芯片的间距调节方法,包括:
1)提供一发光晶圆,对所述发光晶圆进行切割处理,以形成N列Micro LED芯片,其中N≥10,且每一列Micro LED芯片包括多个分离设置的Micro LED芯片。
2)提供第一转移基板,所述第一转移基板在加热状态下能够塑性形变,将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板,第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距为D1。
3)提供一调距模块,所述调距模块包括一列调距凸块,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第一凹槽,并在所述第一凹槽中形成第一金属凸块。
4)将第三列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板,第二列Micro LED芯片和第三列Micro LED芯片之间的净距为D1,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块将第二列Micro LED芯片和第三列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第二凹槽,并在所述第二凹槽中形成第二金属凸块。
5)多次重复步骤4)的转移方式,直至将第N列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板,第N-1列Micro LED芯片和第N列Micro LED芯片之间的净距为D1,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块将第N-1列Micro LED芯片和第N列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第N-1凹槽,并在所述第N-1凹槽中形成第N-1金属凸块。
在更优的技术方案中,所述Micro LED芯片包括衬底以及位于所述衬底上的第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极,第一电极与所述第一半导体层电连接,所述第二电极与所述第二半导体层电连接。
在更优的技术方案中,在所述步骤2)中,所述将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板之后,在所述第一转移基板上沉积保护材料以形成保护层,所述保护层覆盖所述Micro LED芯片。
在更优的技术方案中,所述调距凸块包括圆柱型基部以及位于所述圆柱型基部上的圆锥型端部。
在更优的技术方案中,利用掩膜在所述第一凹槽中形成第一金属凸块。
本发明还提出一种Micro LED芯片的转移方法,包括:
提供利用上述Micro LED芯片的间距调节方法形成的具有N列Micro LED芯片的第一转移基板;
提供一目标基板,将所述第一转移基板上的N列Micro LED芯片转移至所述目标基板,使得所述Micro LED芯片与所述目标基板电连接;
去除所述第一转移基板,在所述目标基板上形成一封装层,所述封装层包裹所述Micro LED芯片。
在现有的Micro LED芯片的转移过程中,通过是将切割完成的Micro LED芯片直接转移到柔性胶膜上,然后拉伸柔性胶膜,上述工序容易造成各芯片之间的间距不均一,进而在后续的转移工序中,容易造成Micro LED芯片与目标基板的电连接失效。而在本申请的Micro LED芯片的间距调节方法中,将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板之后,利用调距模块将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,并在所述第一转移基板上形成第一凹槽,并在所述第一凹槽中形成第一金属凸块,上述调距方法可以使得第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的间距变大,进而在后续Micro LED芯片列转移至所述第一转移基板的过程中,由于各金属凸块的存在,可以确保预先转移的相邻Micro LED芯片列之间的间距固定不变。
进一步的,通过一列一列的转移Micro LED芯片,在确保Micro LED芯片列之间具有合适间距的同时,还可以提高转移效率。在后续将其转移至目标基板的过程中,可以提高Micro LED芯片与目标基板的像素电极精确对位,进而可以提高转移良率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种Micro LED芯片的间距调节方法,其特征在于:包括:
1)提供一发光晶圆,对所述发光晶圆进行切割处理,以形成N列Micro LED芯片,其中N≥10,且每一列Micro LED芯片包括多个分离设置的Micro LED芯片;
2)提供第一转移基板,所述第一转移基板在加热状态下能够塑性形变,将第一列MicroLED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板,第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距为D1;
3)提供一调距模块,所述调距模块包括一列调距凸块,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第一凹槽,并在所述第一凹槽中形成第一金属凸块;
4)将第三列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板,第二列Micro LED芯片和第三列Micro LED芯片之间的净距为D1,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块将第二列Micro LED芯片和第三列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第二凹槽,并在所述第二凹槽中形成第二金属凸块;
5)多次重复步骤4)的转移方式,直至将第N列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板,第N-1列Micro LED芯片和第N列Micro LED芯片之间的净距为D1,在对所述第一转移基板加热状态下,利用所述调距模块将第N-1列Micro LED芯片和第N列Micro LED芯片之间的净距调节为D2,D2大于D1,并在所述第一转移基板上形成第N-1凹槽,并在所述第N-1凹槽中形成第N-1金属凸块。
2. 根据权利要求1所述的Micro LED芯片的间距调节方法,其特征在于:所述MicroLED芯片包括衬底以及位于所述衬底上的第一半导体层、发光层、第二半导体层、第一电极和第二电极,第一电极与所述第一半导体层电连接,所述第二电极与所述第二半导体层电连接。
3. 根据权利要求1所述的Micro LED芯片的间距调节方法,其特征在于:在所述步骤2)中,所述将第一列Micro LED芯片和第二列Micro LED芯片转移至所述第一转移基板之后,在所述第一转移基板上沉积保护材料以形成保护层,所述保护层覆盖所述Micro LED芯片。
4. 根据权利要求1所述的Micro LED芯片的间距调节方法,其特征在于:所述调距凸块包括圆柱型基部以及位于所述圆柱型基部上的圆锥型端部。
5. 根据权利要求1所述的Micro LED芯片的间距调节方法,其特征在于:利用掩膜在所述第一凹槽中形成第一金属凸块。
6.一种Micro LED芯片的转移方法,其特征在于:包括:
提供利用权利要求1-5任一项所述的Micro LED芯片的间距调节方法形成的具有N列Micro LED芯片的第一转移基板;
提供一目标基板,将所述第一转移基板上的N列Micro LED芯片转移至所述目标基板,使得所述Micro LED芯片与所述目标基板电连接;
去除所述第一转移基板,在所述目标基板上形成一封装层,所述封装层包裹所述MicroLED芯片。
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