CN117153962B - 发光二极管的转移方法、装置以及阵列基板 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及发光二极管的转移技术领域，特别涉及一种发光二极管的转移方法、装置以及阵列基板。发光二极管的转移方法包括制备分散有发光二极管的流体；制备形成有阵列排布的接收结构的接收基板，接收结构与发光二极管的形状匹配；将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组，每组接收基板之间对应接收结构顺次形成多个流体通道；使用提拉设备从第一液体中提拉接收基板至流体通道位于第一液体之上，向流体通道中注入流体，流体中的发光二极管填充至接收结构中；顺次相邻的三个流体通道中依次注入分散有不同颜色的发光二极管的流体。本公开的技术方案，可实现三色发光二极管的自组装过程，以及有利于提高自组装速率。
Description
技术领域
本公开涉及发光二极管的转移技术领域，特别涉及一种发光二极管的转移方法、装置以及阵列基板。
背景技术
微型发光二极管（Micro-Light Emitting Diode，Micro-LED）显示技术自出现以来，因其响应速度快、功耗低、寿命长以及发光效率高等优点引起了广泛关注，被认为是继液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）之后的下一代显示技术。Micro-LED全彩显示器是由数百万个三色RGB发光二极管组成的。受限于外延生长技术，在大面积外延基板上同时生长高质量的三色RGB发光二极管极为困难，因此需要将生长在外延基板上数百万甚至数千万颗微米级的三色RGB发光二极管依次转移到驱动电路基板上，实现三色RGB发光二极管排布。
现有发光二极管转移技术中，可采用流体自组装技术，流体自组装技术利用流体的驱动力来达到发光二极管自组装的效果。其中，流体自组装技术包括利用机械力进行组装，焊接组装，疏水性组装，以及电泳组装等等。采用流体自组装技术虽然具有一些优点，但目前还有一些难点需要克服，例如自组装时发光二极管的颜色选择性较低，难以实现三色发光二极管的转移，而且自组装的效率有待提高。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种发光二极管的转移方法、装置以及阵列基板，可实现三色发光二极管的自组装过程，以及有利于提高自组装速率。
第一方面，本公开提供了一种发光二极管的转移方法，包括：
制备分散有发光二极管的流体；
制备形成有阵列排布的接收结构的接收基板，所述接收结构与发光二极管的形状匹配；
将多个所述接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个所述接收基板形成一组；每组所述接收基板中具有接收结构的一面相对，以在所述接收基板之间对应所述接收结构顺次形成多个流体通道；
使用提拉设备从所述第一液体中提拉所述接收基板至所述流体通道位于第一液体之上，向所述流体通道中注入所述流体，所述流体中的发光二极管填充至所述接收结构中；
其中，顺次相邻的三个流体通道中依次注入分散有不同颜色的发光二极管的流体。
在一些实施例中，制备分散有发光二极管的流体，包括：
提供形成有发光二极管的生长基板；
剥离所述生长基板上的所述发光二极管；
将所述发光二极管放入第二液体中进行分散处理。
在一些实施例中，所述第一液体的表面张力大于所述第二液体的表面张力，且所述第一液体和所述第二液体不互溶。
在一些实施例中，所述第一液体包括蒸馏水，所述第二液体包括氯仿。
在一些实施例中，制备形成有阵列排布的接收结构的接收基板，包括：
提供接收基板；
在所述接收基板的接收面刻蚀阵列排布的所述接收结构。
在一些实施例中，在所述接收基板的接收面刻蚀阵列排布的所述接收结构之后，发光二极管的转移方法还包括：
在所述接收基板的表面形成钝化层。
在一些实施例中，每组所述接收基板中位于同一高度的一对接收结构沿垂直于所述竖直方向，在所述接收基板之间形成一所述流体通道。
第二方面，本公开还提供了一种发光二极管的转移装置，应用于如第一方面所述的发光二极管的转移方法，包括：
微量进液器，用于向所述流体通道中注入所述流体；
容纳设备，用于存储所述第一液体；
提拉设备，用于从下往上提拉放置于所述第一液体中的所述接收基板。
在一些实施例中，发光二极管的转移装置还包括：
夹具，所述夹具的固定端与所述提拉设备连接，所述夹具的抓取端用于抓取所述接收基板；
所述提拉设备通过所述夹具从下往上提拉所述接收基板。
第三方面，本公开还提供了一种阵列基板，采用如第一方面所述的发光二极管的转移方法制备形成。
本公开实施例提供的发光二极管的转移方法包括：制备分散有发光二极管的流体；制备形成有阵列排布的接收结构的接收基板，接收结构与发光二极管的形状匹配；将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组；每组接收基板中具有接收结构的一面相对，以在接收基板之间对应接收结构形成多个流体通道；使用提拉设备从第一液体中提拉接收基板至流体通道位于第一液体之上，向流体通道中注入流体，流体中的发光二极管填充至接收结构中；其中，顺次相邻的三个流体通道中依次注入分散有不同颜色的发光二极管的流体。由此，通过在接收基板制备阵列排布的接收结构，接收结构与发光二极管的形状匹配，以及将发光二极管分散在液体中制备成流体。将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组，可形成多组接收基板，且每组接收基板中具有接收结构的一面相对，以在接收基板之间对应接收结构顺次形成多个流体通道。当使用提拉设备将接收基板从下往上提拉时，当提拉至一流体通道位于第一液体之上时，往两个接收基板之间形成的流体通道中注入流体，向顺次相邻的三个流体通道中间隔切换注入分散有不同颜色的发光二极管的流体，从而实现三色发光二极管的自组装过程。另外，将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组，可形成多组接收基板，使用提拉设备可同时提拉多组接收基板，有利于提高自组装速率。由此，本公开实施例提供的发光二极管的转移方法，可实现三色发光二极管的自组装过程，以及有利于提高自组装速率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的一种发光二极管的转移方法的流程示意图；
图2为本公开实施例提供的一种制备分散有发光二极管的流体的工艺制备图；
图3为本公开实施例提供的一种在接收基板上制备接收结构的工艺制备图；
图4为本公开实施例提供的一种发光二极管的转移应用场景示意图；
图5为本公开实施例提供的另一种发光二极管的转移应用场景示意图；
图6为本公开实施例提供的一种流体在流体通道中流动的应用场景示意图；
图7为本公开实施例提供的一种发光二极管的转移装置的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
本公开实施例提供的发光二极管的转移方法，通过在接收基板制备阵列排布的接收结构，接收结构与发光二极管的形状匹配，以及将发光二极管分散在液体中制备成流体。将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组，可形成多组接收基板，且每组接收基板中具有接收结构的一面相对，以在接收基板之间对应接收结构顺次形成多个流体通道。当使用提拉设备将接收基板从下往上提拉时，当提拉至一流体通道位于第一液体之上时，往两个接收基板之间形成的流体通道中注入流体，向顺次相邻的三个流体通道中间隔切换注入分散有不同颜色的发光二极管的流体，从而可实现三色发光二极管的自组装过程。
另外，将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组，可形成多组接收基板，使用提拉设备可同时提拉多组接收基板，有利于提高发光二极管的自组装速率。
下面结合附图，对本公开实施例提供的发光二极管的转移方法、装置以及阵列基板进行示例性说明。
图1为本公开实施例提供的一种发光二极管的转移方法的流程示意图。如图1所示，该发光二极管的制备方法包括以下步骤：
S101、制备分散有发光二极管的流体。
具体地，制备分散有发光二极管的流体，可包括提供形成有发光二极管的生长基板，剥离生长基板上的发光二极管，将发光二极管放入第二液体中进行分散处理，从而得到分散有发光二极管的流体。
示例性地，图2为本公开实施例提供的一种制备分散有发光二极管的流体的工艺制备图。如图2中所示，在S201中提供形成有发光二极管10的生长基板11，图2中示例性地示出了一生长基板11上形成有阵列排布的红色发光二极管01，一生长基板11上形成有阵列排布的绿色发光二极管02，以及一生长基板11上形成有阵列排布的蓝色发光二极管03。在S202中，剥离各生长基板11上的发光二极管10。在S203中，分别将红色发光二极管01、绿色发光二极管02以及蓝色发光二极管03放置于第二液体中，例如取三个试管，向三个试管中均放入第二液体例如可为氯仿，随后将红色发光二极管01放入第一个试管中，将绿色发光二极管02放入第二个试管中，以及将蓝色发光二极管03放入第三个试管中，之后对上述三个试管进行水浴超声分散处理。由此，可制备分散有发光二极管的流体。
S102、制备形成有阵列排布的接收结构的接收基板，接收结构与发光二极管的形状匹配。
具体地，在本步骤中，在接收基板上制备阵列排布的接收结构。其中，接收结构与发光二极管的形状匹配，如此可实现下文中所述的发光二极管随流体的流动可填充至接收基板上的接收结构中，从而实现发光二极管的自组装。
在一些实施例中，制备形成有阵列排布的接收结构的接收基板，包括：
提供接收基板；
在接收基板的接收面刻蚀阵列排布的接收结构。
具体地，图3为本公开实施例提供的一种在接收基板上制备接收结构的工艺制备图。如图3所示，提供接收基板12，在接收基板12的接收面进行刻蚀，具体地通过调控刻蚀的参数，在接收基板12的接收面刻蚀出与发光二极管形状匹配的接收结构13。
其中，接收结构13可根据发光二极管的形状对应刻蚀，本公开实施例对发光二极管10以及接收结构13的具体形状不做具体限定。
在一些实施例中，在接收基板的接收面刻蚀阵列排布的接收结构之后，发光二极管的转移方法还包括：
在接收基板的表面形成钝化层。
具体地，在接收基板的接收面刻蚀阵列排布的接收结构之后，通过在接收基板的表面形成钝化层，可在如下文中将接收基板放置于第一液体中，有利于保护接收基板中的电路结构。
S103、将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组；每组接收基板中具有接收结构的一面相对，以在接收基板之间对应接收结构顺次形成多个流体通道。
具体地，图4为本公开实施例提供的一种发光二极管的转移应用场景示意图。如图4所示，将形成有接收结构13的接收基板12以竖直方向（如图4中的Y方向）放置于第一液体中，图4中示例性地示出了两个接收基板12，且两个接收基板12形成一组，两个接收基板12中制备有接收结构13的一面相对。
图4中示出的一组接收基板12中位于同一高度的一对接收结构13沿垂直于竖直方向（如图4中的Y方向），可理解为由纸面从外向内的方向，在两个接收基板12之间形成一流体通道14。由此，可在接收基板12之间对应多对接收结构13顺次形成多个流体通道14。
S104、使用提拉设备从第一液体中提拉接收基板至流体通道位于第一液体之上，向流体通道中注入流体，流体中的发光二极管填充至接收结构中。
具体地，图5为本公开实施例提供的另一种发光二极管的转移应用场景示意图。在本步骤中，如图5所示，采用下文中所述的提拉设备将放置于第一液体的接收基板沿竖直方向从下往上向上提拉，在将接收基板12向上提拉的过程中，当一流体通道14位于第一液体之上，向流体通道中注入分散有发光二极管的流体，具体地，通过下文中所述的微量进液器向流体通道14中注入分散有发光二极管的流体。随着流体在流体通道14中流动，流体中的发光二极管在流体通道14中经过接收基板12的接收结构13时，发光二极管可填充至接收结构13中，从而实现发光二极管的自组装。
其中，顺次相邻的三个流体通道中依次注入分散有不同颜色的发光二极管的流体，由此可实现三色发光二极管的自组装。示例性地，在图2的基础上，如图5所示，在将接收基板12向上提拉的过程中，第一流体通道141为第一个位于第一液体之上，向第一流体通道141中注入分散有红色发光二极管01的流体，可在对应的接收结构13中填充红色发光二极管01；第二流体通道142为第二个位于第一液体之上，向第二流体通道142中注入分散有绿色发光二极管02的流体，可在对应的接收结构13中填充绿色发光二极管02；第三流体通道144为第三个位于第一液体之上，向第三流体通道143中注入分散有蓝色发光二极管03的流体，可在对应的接收结构13中填充蓝色发光二极管03。
另外，将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组，可形成多组接收基板，使用提拉设备可同时提拉多组接收基板，从而在实现发光二极管自组装的同时，有利于提高自组装速率。
示例性地，图6为本公开实施例提供的一种流体在流体通道中流动的应用场景示意图。结合图5和图6，图5中所示为流体通道14的侧视图，图6中示出的流体通道14可理解为图5中所示的第一流体通道141的俯视图。具体地，在图2的基础上，如图6所示，向图6中的流体通道14注入分散有红色发光二极01的流体，流体中的红色发光二极管01可填充至接收结构中，图6中的箭头所指方向为流体在流体通道14中的流动方向。
在一些实施例中，第一液体的表面张力大于第二液体的表面张力，且第一液体和第二液体不互溶。
具体地，第二液体的表面张力比第一液体的表面张力小，而且第第一液体和第二液体不互溶。如5所示，在第二液体注入到流体通道14时，第二液体位于第一液体的表面，第二液体可在第一液体表面铺展成一层薄层。
示例性地，第一液体可包括蒸馏水，第二液体可包括氯仿。由此，可实现第二液体位于第一液体的表面，且第二液体可在第一液体表面铺展成一层薄层。
本公开实施例提供的发光二极管的转移方法，包括：制备分散有发光二极管的流体；制备形成有阵列排布的接收结构的接收基板，接收结构与发光二极管的形状匹配；将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组；每组接收基板中具有接收结构的一面相对，以在接收基板之间对应接收结构形成多个流体通道；使用提拉设备从第一液体中提拉接收基板至流体通道位于第一液体之上，向流体通道中注入流体，流体中的发光二极管填充至接收结构中；其中，顺次相邻的三个流体通道中依次注入分散有不同颜色的发光二极管的流体。由此，通过在接收基板制备阵列排布的接收结构，接收结构与发光二极管的形状匹配，以及将发光二极管分散在液体中制备成流体。将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组，可形成多组接收基板，且每组接收基板中具有接收结构的一面相对，以在接收基板之间对应接收结构顺次形成多个流体通道。当使用提拉设备将接收基板从下往上提拉时，当提拉至一流体通道位于第一液体之上时，往两个接收基板之间形成的流体通道中注入流体，向顺次相邻的三个流体通道中间隔切换注入分散有不同颜色的发光二极管的流体，从而实现三色发光二极管的自组装过程。
另外，将多个接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个接收基板形成一组，可形成多组接收基板，使用提拉设备可同时提拉多组接收基板，有利于提高自组装速率。由此，本公开实施例提供的发光二极管的转移方法，在实现三色发光二极管的自组装过程，有利于提高自组装速率。
本公开还提供了一种发光二极管的转移装置，应用于如上述实施例所述的发光二极管的转移方法，因此具有相同或相似的有益效果，在此不赘述。
图7为本公开实施例提供的一种发光二极管的转移装置的结构示意图。如图7所示，发光二极管的转移装置包括：微量进液器15，用于向流体通道中注入流体；容纳设备16，用于存储第一液体；提拉设备17，用于从下往上提拉放置于第一液体中的接收基板。
具体地，结合图5和图7，将接收基板12以竖直方向放置于容纳设备16的第一液体中，使用提拉设备17将接收基板12从第一液体中向上提拉，在将接收基板12向上提拉的过程中，当一流体通道位于第一液体之上，通过微量进液器15向流体通道14中注入分散有发光二极管的流体。随着流体在流体通道14中流动，流体中的发光二极管经过接收基板12中的接收结构13时，发光二极管可填充至接收结构13中，从而实现发光二极管的自组装过程。
需要说明的是，图7中所示的接收基板12为形成有接收结构13的接收基板，以及可包括多组接收基板12。
在一些实施例中，如图7所示，发光二极管的转移装置还包括：夹具18，夹具18的固定端A与提拉设备17连接，夹具18的抓取端B用于抓取接收基板12；提拉设备17通过所述夹具18从下往上提拉接收基板12。
具体地，结合图5和图7，提拉设备17通过夹具18从下往上提拉放置于第一液体中的接收基板12。在提拉过程中，可根据需要更换合适的夹具18，同时控制好接收基板12的距离，可同时提拉多组接收基板12，从而有利于提高发光二极管的自组装速率。
在上述实施例的基础上，本公开还提供了一种阵列基板，采用如上述实施例所述的发光二极管的转移方法制备形成，因此具有相同或相似的有益效果，在此不赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种发光二极管的转移方法，其特征在于，包括：
制备分散有发光二极管的流体；
制备形成有阵列排布的接收结构的接收基板，所述接收结构与发光二极管的形状匹配；
将多个所述接收基板以竖直方向放置于第一液体中，两个所述接收基板形成一组；每组所述接收基板中具有接收结构的一面相对，以在所述接收基板之间对应所述接收结构顺次形成多个流体通道；
使用提拉设备从所述第一液体中提拉所述接收基板至所述流体通道位于第一液体之上，向所述流体通道中注入所述流体，所述流体中的发光二极管填充至所述接收结构中；
其中，顺次相邻的三个流体通道中依次注入分散有不同颜色的发光二极管的流体。
2.根据权利要求1所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，制备分散有发光二极管的流体，包括：
提供形成有发光二极管的生长基板；
剥离所述生长基板上的所述发光二极管；
将所述发光二极管放入第二液体中进行分散处理。
3.根据权利要求2所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，所述第一液体的表面张力大于所述第二液体的表面张力，且所述第一液体和所述第二液体不互溶。
4.根据权利要求2所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，所述第一液体包括蒸馏水，所述第二液体包括氯仿。
5.根据权利要求1所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，制备形成有阵列排布的接收结构的接收基板，包括：
提供接收基板；
在所述接收基板的接收面刻蚀阵列排布的所述接收结构。
6.根据权利要求5所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，在所述接收基板的接收面刻蚀阵列排布的所述接收结构之后，还包括：
在所述接收基板的表面形成钝化层。
7.根据权利要求1所述的发光二极管的转移方法，其特征在于，每组所述接收基板中位于同一高度的一对接收结构沿垂直于所述竖直方向，在所述接收基板之间形成一所述流体通道。
8.一种发光二极管的转移装置，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的发光二极管的转移方法，包括：
微量进液器，用于向所述流体通道中注入所述流体；
容纳设备，用于存储所述第一液体；
提拉设备，用于从下往上提拉放置于所述第一液体中的所述接收基板。
9.根据权利要求8所述的发光二极管的转移装置，其特征在于，还包括：
夹具，所述夹具的固定端与所述提拉设备连接，所述夹具的抓取端用于抓取所述接收基板；
所述提拉设备通过所述夹具从下往上提拉所述接收基板。
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