CN220753393U - 发光元件转印装置及转印部件制造装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种发光元件转印装置及转印部件制造装置。发光元件转印装置包括:转印部件,包括一次堆叠的印模层及基材层,并且能够吸附发光元件;以及移送头,用于利用所述转印部件将所述发光元件转印到电路板,其中,所述移送头包括:用于支撑所述转印部件的主体;以及构成为能够通过所述主体而沿垂直方向移动,并且用于吸附所述转印部件的所述基材层的多个吸盘。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发光元件转印装置及转印部件制造装置。
背景技术
随着多媒体的发展,显示装置的重要性正在增加。响应于此,正在使用诸如有机发光显示装置(OLED:Organic Light Emitting Display)、液晶显示装置(LCD:LiquidCrystal Display)等多种显示装置。
作为显示显示装置的图像的装置,包括诸如发光显示面板或液晶显示面板等显示面板。其中,发光显示面板可以包括发光二极管(LED:Light Emitting Diode),作为发光二极管,包括将有机物用作荧光物质的有机发光二极管,或者将无机物用作荧光物质的无机发光二极管等。
在制造将无机发光二极管用作发光二极管的显示面板时,包括在基板上生长微型LED(Micro LED)并将生长的微型LED转印到显示面板的步骤。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种在制造转印部件时防止转印部件的污染的发光元件转印装置及转印部件制造装置。
本实用新型的技术问题并不限于以上提及的技术问题,本实用新型所属技术领域的普通技术人员可以通过以下的记载明确理解未提及的其他技术问题。
用于解决上述技术问题的根据一实施例的一种发光元件转印装置包括:转印部件,包括一次堆叠的印模层及基材层,并且能够吸附发光元件;以及移送头,用于利用所述转印部件将所述发光元件转印到电路板,其中,所述移送头包括:主体,用于支撑所述转印部件;以及多个吸盘,构成为能够通过所述主体而沿垂直方向移动,并且用于吸附所述转印部件的所述基材层。
所述转印部件可以是按转印单位的大小切割转印部件的原片而形成的多个转印部件,所述多个吸盘中的每一个可以配备为支撑一个转印部件。
在所述印模层的下部可以以能够剥离的方式附着有保护膜。
所述多个转印部件中的每一个可以具有与一次转印的所述电路板上的转印区域相同的转印单位的大小。
所述印模层可以具有粘合性或粘结性。
所述移送头还可以包括:多个垂直驱动部,用于分别控制所述多个吸盘在所述垂直方向上的移动。
所述多个垂直驱动部可以单独地驱动所述多个吸盘。
所述垂直驱动部可以配备为在所述发光元件吸附于所述转印部件地状态下移动到所述电路板的上部,并可以配备为在所述电路板的上部使所述多个吸盘分别下降,
所述多个吸盘可以配备为在下降的状态下使所述转印部件及吸附于所述转印部件的所述发光元件脱附,以将所述转印部件及所述发光元件转印到所述电路板。
用于解决上述技术问题的根据一实施例的一种转印部件制造装置包括:支撑部件,支撑依次堆叠有印模层、基材层的转印部件的原片;移送头,包括能够沿一方向的相反方向移动的多个吸盘,并且配备为在将所述吸盘吸附于所述基材层的状态下沿一方向提升所述多个吸盘以将所述转印部件的原片从所述支撑部件分离;以及切割器,用于在所述转印部件的原片吸附于所述移送头的吸盘的状态下按转印单位的大小切割所述转印部件的原片来生成多个转印部件。
在所述印模层的下部可以以能够剥离的方式附着有保护膜,使得所述保护膜在生成所述多个转印部件之后被去除。
用于解决上述技术问题的根据一实施例的转印部件制造方法可以包括如下步骤:在支撑部件上依次堆叠保护膜、印模层、基材层来准备转印部件的原片;将移送头的一面吸附在所述基材层上,并沿一方向提升所述移送头以将所述转印部件的原片从所述支撑部件分离;以及按转印单位的大小切割所述转印部件的原片来生成多个转印部件。
所述基材层可以利用超薄玻璃或聚合物形成,所述印模层可以利用具有粘合性或粘结性的物质形成。
在按转印单位的大小切割所述转印部件的原片来生成多个转印部件的步骤中,可以借由机械切割方式或激光切割方式按转印单位的大小切割所述转印部件的原片,并可以去除所述保护膜。
所述保护膜可以利用超薄玻璃或聚合物形成。
用于解决上述技术问题的根据一实施例的一种发光元件转印方法可以包括如下步骤:在支撑部件上准备转印部件的原片;将布置于移送头的一面的多个吸盘吸附在所述转印部件上,并沿一方向提升所述移送头以将所述转印部件的原片从支撑部件分离;按转印单位的大小切割所述转印部件的原片来生成多个转印部件;使吸附于所述多个吸盘的转印部件的一面与对齐于施体基板的多个发光元件的上表面接触;沿一方向提升所述移送头以将多个发光元件从所述施体基板分离;将所述多个发光元件及附着于所述多个发光元件的多个转印部件布置在电路板的上部;以及使所述多个吸盘沿作为所述一方向的相反方向的另一方向下降,并使所述多个吸盘和所述转印部件脱附,以将所述发光元件及转印部件转印到电路板。
所述多个吸盘能够被单独地驱动。
在所述支撑部件上准备转印部件的原片的步骤中,可以在所述支撑部件上依次堆叠保护膜、印模层、基材层来准备转印部件的原片,所述基材层可以利用超薄玻璃或聚合物形成,所述印模层可以利用具有粘合性或粘结性的物质形成。
在按转印单位的大小切割所述转印部件的原片来生成所述多个转印部件的步骤中,可以借由机械切割方式或激光切割方式按转印单位的大小切割所述转印部件的原片,并可以去除所述保护膜。
所述发光元件可以包括n型半导体、活性层、p型半导体、第一接触电极、第二接触电极。
所述电路板可以包括涂覆于一面的熔剂。
用于解决上述技术问题的根据一实施例的一种显示面板的制造方法可以包括如下步骤:在支撑部件上准备转印部件的原片;将布置于移送头的一面的多个吸盘吸附在所述转印部件上,并沿一方向提升所述移送头以将所述转印部件的原片从所述支撑部件分离;按转印单位的大小切割所述转印部件的原片来生成多个转印部件;使吸附于所述多个吸盘的转印部件的一面与对齐于施体基板的多个发光元件的上表面接触,并沿一方向提升所述移送头以将多个发光元件从施体基板分离;将所述多个发光元件及附着于所述多个发光元件的多个转印部件布置于电路板的上部;将所述多个吸盘沿作为所述一方向的相反方向的另一方向下降,并将所述多个吸盘和所述转印部件脱附,以将所述发光元件及转印部件转印到电路板;将附着有所述转印部件的所述发光元件接合在所述电路板上;以及所述移送头将所述转印部件从所述电路板的发光元件剥离并去除。
在所述支撑部件上准备所述转印部件的原片的步骤中,可以在所述支撑部件上依次堆叠保护膜、印模层、基材层来准备转印部件的原片,所述基材层可以利用超薄玻璃或聚合物形成,所述印模层可以利用具有粘结性或粘合性的物质形成。
在按所述转印单位的大小切割所述转印部件的原片来生成所述多个转印部件的步骤中,可以借由机械切割方式或激光切割方式按转印单位的大小切割所述转印部件的原片,并可以去除所述保护膜。
所述电路板可以包括涂覆于一面的熔剂。
在将所述转印部件从所述电路板的发光元件剥离并去除的步骤之后,可以借由熔剂清洗剂从所述电路板去除所述熔剂。
在将所述发光元件接合于所述电路板上的步骤中,可以采用将激光照射到布置于所述发光元件的一端的接合电极来使所述接合电极熔融接合到所述电路板的共晶接合、将焊球熔融接合于所述发光元件与所述电路板之间的焊接接合、在所述发光元件与所述电路板之间加热各向异性导电膜来进行接合的各向异性导电膜(ACF:anisotropic conductivefilm)接合中的一种。
所述支撑部件可以支撑所述多个转印部件,所述多个转印部件中的每一个可以具有与一次转印的所述电路板上的转印区域相同的转印单位的大小。
基于根据一实施例的转印部件制造装置,在切割转印部件的圆时,由于从保护膜向基材膜侧进行切割,从而能够防止由切割时产生的污染物质导致的转印部件的基材层或印模层的污染。
并且,基于根据一实施例的发光元件转印装置,由于移送头包括能够单独驱动的多个吸盘来进行发光元件的转印,因此不仅能够有效地利用在用于大型显示面板的电路板的转印,而且能够有效地利用在用于小型显示面板的电路板的转印。
根据实施例的效果不受以上例示的内容的限制,在本说明书中包括更加多样的效果。
附图说明
图1是示出根据一实施例的显示装置的布局图。
图2是示出图1的像素的一示例的例示图。
图3是示出图1的像素的又一示例的例示图。
图4是沿图2的A-A’线剖切的显示面板的一示例的剖面图。
图5是示出根据一实施例的显示面板的制造方法的流程图。
图6是示出图5的转印部件的制造方法的流程图。
图7是布置于支撑部件上的转印部件的原片的剖面图。
图8是移送头的立体图。
图9是说明转印部件的原片的拾取的示意图。
图10是说明转印部件的生成的示意图。
图11是说明从转印部件剥离保护膜的示意图。
图12是示出将图5的发光元件转印到电路板的方法的流程图。
图13及图14是说明借由转印部件拾取发光元件的方法的示意图。
图15及图16是说明将发光元件转印到电路板上的方法的示意图。
图17及图18是说明根据另一变形例而将发光元件转印到电路板上的方法的示意图。
图19是示出将发光元件接合到电路板的方法的流程图。
图20是说明发光元件的激光接合的示意图。
图21是图20的A部分的放大图。
图22是说明从电路板剥离转印部件的方法的示意图,图23是说明从电路板清洁熔剂的方法的示意图。
图24是说明根据一实施例的将发光元件转印到电路板上的方法的示意图。
图25是说明根据另一实施例的将发光元件转印到电路板上的方法的示意图。
附图标记说明
100:显示面板
10:电路板
21:转印部件
30:保护膜
23:接合电极
24:熔剂
LE:发光元件
40:移送头
8:激光透射部件
5:上部加压部件
90:反转部件
APD:阳极垫电极
CPD:阴极垫电极
具体实施方式
参照与附图一起详细后述的实施例,可以明确本实用新型的优点和特征以及达成这些的方法。然而本实用新型可以实现为彼此不同的多样的形态,而不限于以下公开的实施例,并且提供本实施例的目的仅在于使本实用新型的公开完整并向本实用新型所属技术领域中具有普通知识的人员完整地告知本实用新型的范围,本实用新型仅由权利要求书的范围所限定。
当元件(elements)或层被称为位于其他元件或层“上(on)”时,包括元件(elements)或层在其他元件或层的紧邻的上方或中间夹设有其他层或其他元件的全部情况。在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的构成要素。用于说明实施例的附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等是示例性的,因此本实用新型并不限于所示出的事项。
以下,参照附图对具体的实施例进行说明。
图1是示出根据一实施例的显示装置的布局图。图2是示出图1的像素的一示例的例示图。图3是示出图1的像素的又一示例的例示图。
参照图1至图3,显示装置是用于显示运动图像或静止图像的装置,不仅可以用作诸如移动电话(mobile phone)、智能电话(smart phone)、平板PC(tablet personalcomputer)、智能手表(smart watch)、手表电话(watch phone)、移动通信终端、电子手册、电子书、便携式多媒体播放器(PMP:portable multimedia player)、导航设备、超移动PC(UMPC:Ultra Mobile PC)等的便携式电子设备的显示屏幕,还可以用作诸如电视、笔记本计算机、监视器、广告牌、物联网(IOT:internet of things)装置等的多样的产品的显示屏幕。
显示面板100可以形成为具有第一方向DR1上的长边和与第一方向DR1交叉的第二方向DR2上的短边的矩形形态的平面。第一方向DR1上的长边与第二方向DR2上的短边相遇的边角(corner)可以以具有预定曲率的方式形成为弧形或形成为直角。显示面板100的平面形状不限于四边形,并可以形成为其他多边形、圆形或椭圆形。显示面板100可以平坦地形成,但不限于此。例如,显示面板100可以形成在左右侧末端,并可以包括具有恒定曲率或变化曲率的曲面部。此外,显示面板100可以是以能够弯曲、弯折、曲折、折叠或卷曲的方式柔软地形成。
为了显示图像,显示面板100还可以包括像素PX、沿第一方向DR1延伸的扫描布线、沿第二方向DR2延伸的数据布线。像素PX可以在第一方向DR1和第二方向DR2上排列成矩阵形态。
如图2及图3所示,各个像素PX可以包括多个子像素RP、GP、BP。图2和图3例示了各个像素PX包括三个子像素RP、GP、BP(即,第一子像素RP、第二子像素GP及第三子像素BP)的情形,但是本说明书的实施例不限于此。
第一子像素RP、第二子像素GP及第三子像素BP可以连接到多个数据布线中的一个数据布线以及多个扫描布线中的至少一个扫描布线。
第一子像素RP、第二子像素GP及第三子像素BP中的每一个可以具有矩形、正方形或菱形的平面形态。例如,如图2所示,第一子像素RP、第二子像素GP及第三子像素BP中的每一个可以具有在第一方向DR1上具有短边且在第二方向DR2上具有长边的矩形的平面形态。或者,如图3所示,第一子像素RP、第二子像素GP及第三子像素BP中的每一个可以具有包括在第一方向DR1和第二方向DR2上具有相同长度的边的正方形或者菱形的平面形态。
如图2所示,第一子像素RP、第二子像素GP及第三子像素BP可以沿第一方向DR1排列。或者,第二子像素GP和第三子像素BP中的一个与第一子像素RP可以沿第一方向DR1排列,并且剩余一个与第一子像素RP可以沿第二方向DR2排列。例如,如图3所示,第一子像素RP与第二子像素GP可以沿第一方向DR1排列,第一子像素RP与第三子像素BP可以沿第二方向DR2排列。
或者,第一子像素RP和第三子像素BP中的一个与第二子像素GP可以沿第一方向DR1排列,并且剩余一个与第二子像素GP可以沿第二方向DR2排列。或者,第一子像素RP和第二子像素GP中的一个与第三子像素BP可以沿第一方向DR1排列,剩余一个与第三子像素BP可以沿第二方向DR2排列。
第一子像素RP可以包括发出第一光的第一发光元件,第二子像素GP可以包括发出第二光的第二发光元件,第三子像素BP可以包括发出第三光的第三发光元件。其中,第一光可以是红色波长带的光,第二光可以是绿色波长带的光,第三光可以是蓝色波长带的光。红色波长带可以是大约600nm至750nm的波长带,绿色波长带可以是大约480nm至560nm的波长带,蓝色波长带可以是大约370nm至460nm的波长带,但本说明书的实施例不限于此。
第一子像素RP、第二子像素GP及第三子像素BP中的每一个可以包括具有无机半导体的无机发光元件作为发出光的发光元件。例如,无机发光元件可以是倒装芯片(flipchip)类型的微型LED(Light Emitting Diode),但本说明书的实施例不限于此。
如图2及图3所示,第一子像素RP的面积、第二子像素GP的面积及第三子像素BP的面积可以实质上相同,但本说明书的实施例不限于此。第一子像素RP的面积、第二子像素GP的面积及第三子像素BP的面积中的至少一个可以与另一个不同。或者,第一子像素RP的面积、第二子像素GP的面积及第三子像素BP的面积中的两个可以实质上相同,且剩余一个可以与所述两个不同。或者,第一子像素RP的面积、第二子像素GP的面积及第三子像素BP的面积可以彼此不同。
图4是沿图2的A-A’线剖切的显示面板的一示例的剖面图。
参照图4,显示面板100可以包括布置于基板SUB上的薄膜晶体管层TFTL和发光元件LE。薄膜晶体管层TFTL可以是形成薄膜晶体管(Thin Film Transistor)TFT的层。
薄膜晶体管层TFTL包括有源层ACT、第一栅极层GTL1、第二栅极层GTL2、第一数据金属层DTL1、第二数据金属层DTL2、第三数据金属层DTL3及第四数据金属层DTL4。并且,薄膜晶体管层TFTL包括缓冲膜BF、栅极绝缘膜130、第一层间绝缘膜141、第二层间绝缘膜142、第一平坦化膜160、第一绝缘膜161、第二平坦化膜180及第二绝缘膜181。
基板SUB可以是用于支撑显示装置的基材基板或基材部件。基板SUB可以是玻璃材质的刚性(rigid)基板,但本说明书的实施例不限于此。基板SUB可以是能够进行弯曲(Bending)、折叠(Folding)、卷曲(Rolling)等的柔性(Flexible)基板。在这种情况下,基板SUB可以包括诸如聚酰亚胺(PI)之类的高分子树脂等的绝缘物质。
在基板SUB的一表面上可以布置有缓冲膜BF。缓冲膜BF可以是用于防止空气或水分渗透的膜。缓冲膜BF可以利用交替堆叠的多个无机膜构成。例如,缓冲膜BF可以形成为硅氮化物层、硅氮氧化物层、硅氧化物层、钛氧化物层及铝氧化物层中的一种以上的无机膜交替堆叠的多层膜。可以省略缓冲膜BF。
在缓冲膜BF上可以布置有有源层ACT。有源层ACT可以包括诸如多晶硅、单晶硅、低温多晶硅及非晶硅之类的硅半导体,或者可以包括氧化物半导体。
有源层ACT可以包括薄膜晶体管TFT的沟道TCH、第一电极TS及第二电极TD。薄膜晶体管TFT的沟道TCH可以是在作为基板SUB的厚度方向的第三方向DR3上与薄膜晶体管TFT的栅极电极TG重叠的区域。薄膜晶体管TFT的第一电极TS可以布置于沟道TCH的一侧,第二电极TD可以布置于沟道TCH的另一侧。薄膜晶体管TFT的第一电极TS和第二电极TD可以是在第三方向DR3上与栅极电极TG不重叠的区域。薄膜晶体管TFT的第一电极TS和第二电极TD可以是离子掺杂到硅半导体或氧化物半导体而具有导电性的区域。
在有源层ACT上可以布置有栅极绝缘膜130。栅极绝缘膜130可以利用无机膜(例如,硅氮化物层、硅氮氧化物层、硅氧化物层、钛氧化物层或铝氧化物层)形成。
在栅极绝缘膜130上可以布置有第一栅极层GTL1。第一栅极层GTL1可以包括薄膜晶体管TFT的栅极电极TG和第一电容器电极CAE1。第一栅极层GTL1可以形成为利用钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)及铜(Cu)中的一种或它们的合金构成的单层或多层。
在第一栅极层GTL1上可以布置有第一层间绝缘膜141。第一层间绝缘膜141可以利用无机膜(例如,硅氮化物层、硅氮氧化物层、硅氧化物层、钛氧化物层或铝氧化物层)形成。
在第一层间绝缘膜141上可以布置有第二栅极层GTL2。第二栅极层GTL2可以包括第二电容器电极CAE2。第二栅极层GTL2可以形成为利用钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)及铜(Cu)中的一种或它们的合金构成的单层或多层。
在第二栅极层GTL2上可以布置有第二层间绝缘膜142。第二层间绝缘膜142可以利用无机膜(例如,硅氮化物层、硅氮氧化物层、硅氧化物层、钛氧化物层或铝氧化物层)形成。
在第二层间绝缘膜142上可以布置有包括第一连接电极CE1、第一子垫及数据布线DL的第一数据金属层DTL1。数据布线DL可以与第一子垫形成为一体,但本说明书的实施例不限于此。第一数据金属层DTL1可以形成为利用钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)及铜(Cu)中的一种或它们的合金构成的单层或多层。
第一连接电极CE1可以通过贯通栅极绝缘膜130、第一层间绝缘膜141和第二层间绝缘膜142的第一接触孔CT1连接到薄膜晶体管TFT的第一电极TS或第二电极TD。
在第一数据金属层DTL1上可以布置有用于使由有源层ACT、第一栅极层GTL1、第二栅极层GTL2及第一数据金属层DTL1引起的阶梯差平坦化的第一平坦化膜160。第一平坦化膜160可以利用丙烯酸树脂(acryl resin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolicresin)、聚酰胺树脂(polyamide resin)、聚酰亚胺树脂(polyimide resin)等有机膜形成。
在第一平坦化膜160上可以布置有第二数据金属层DTL2。第二数据金属层DTL2可以包括第二连接电极CE2和第二子垫。第二连接电极CE2可以通过贯通第一绝缘膜161和第一平坦化膜160的第二接触孔CT2连接到第一连接电极CE1。第二数据金属层DTL2可以形成为利用钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)及铜(Cu)中的一种或它们的合金构成的单层或多层。
在第二数据金属层DTL2上可以布置有第二平坦化膜180。第二平坦化膜180可以利用丙烯酸树脂(acryl resin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolic resin)、聚酰胺树脂(polyamide resin)、聚酰亚胺树脂(polyimide resin)等有机膜形成。
在第二平坦化膜180上可以布置有第三数据金属层DTL3。第三数据金属层DTL3可以包括第三连接电极CE3和第三子垫。第三连接电极CE3可以通过贯通第二绝缘膜181和第二平坦化膜180的第三接触孔CT3连接到第二连接电极CE2。第三数据金属层DTL3可以形成为利用钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)及铜(Cu)中的一种或它们的合金构成的单层或多层。
在第三数据金属层DTL3上可以布置有第三平坦化膜190。第三平坦化膜190可以利用丙烯酸树脂(acryl resin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolic resin)、聚酰胺树脂(polyamide resin)、聚酰亚胺树脂(polyimide resin)等有机膜形成。
在第三平坦化膜190上可以布置有第四数据金属层DTL4。第四数据金属层DTL4可以包括阳极垫电极APD、阴极垫电极CPD及第四子垫。阳极垫电极APD可以通过贯通第三平坦化膜190的第四接触孔CT4连接到第三连接电极CE3。阴极垫电极CPD可以被供应作为低电位电压的第一电源电压。第四数据金属层DTL4可以形成为利用钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)及铜(Cu)中的一种或它们的合金构成的单层或多层。
在阳极垫电极APD和阴极垫电极CPD中的每一个上可以布置有用于提高与发光元件LE的第一接触电极CTE1及第二接触电极CTE2的粘合力的透明导电层TCO。透明导电层TCO可以利用诸如铟锡氧化物(ITO:Indium Tin Oxide)及铟锌氧化物(IZO:Indium ZincOxide)之类的透明的导电氧化物(transparent conductive oxide)形成。在另一变形例中,可以省略透明导电层TCO。在省略透明导电层TCO的情况下,阳极垫电极APD及阴极垫电极CPD与第一接触电极CTE1和第二接触电极CTE2直接接触。
在阳极垫电极APD、阴极垫电极CPD及第四子垫上可以布置有保护膜PVX。保护膜PVX可以布置为覆盖阳极垫电极APD、阴极垫电极CPD及第四子垫的边缘。保护膜PVX可以利用无机膜(例如,硅氮化物层、硅氮氧化物层、硅氧化物层、钛氧化物层或铝氧化物层)形成。在另一变形例中,可以省略保护膜PVX。
例示了发光元件LE为第一接触电极CTE1和第二接触电极CTE2布置为与阳极垫电极APD及阴极垫电极CPD面对的倒装芯片型的微型LED的情形,但不限于此。发光元件LE可以是利用诸如GaN之类的无机物质构成的无机发光元件。发光元件LE的第一方向DR1上的长度、第二方向DR2上的长度及第三方向DR3上的长度中的每一个可以是几μm至几百μm。例如,发光元件LE的第一方向DR1上的长度、第二方向DR2上的长度及第三方向DR3上的长度中的每一个可以是大约100μm以下。
发光元件LE可以在诸如硅晶片之类的半导体基板生长而形成。各个发光元件LE可以从硅晶片直接移动到基板SUB的阳极垫电极APD和阴极垫电极CPD上。在这种情况下,第一接触电极CTE1和阳极垫电极APD可以通过接合工艺而彼此粘合。并且,第二接触电极CTE2与阴极垫电极CPD可以通过接合工艺而彼此粘合。第一接触电极CTE1与阳极垫电极APD可以通过接合电极23彼此电连接。并且,第二接触电极CTE2与阴极垫电极CPD可以通过接合电极23彼此电连接。
作为一示例,在发光元件LE的一表面可以布置有接合电极23。接合电极23可以是利用激光的加压熔融接合的接合物。在此,加压熔融接合是指接合电极23受热而熔融,从而发光元件LE与阳极垫电极APD及阴极垫电极CPD被熔融混合,并且随着激光供应结束而冷却并固化的状态。即使在熔融混合的状态下被冷却而固化,由于保持着借由发光元件LE与阳极垫电极APD及阴极垫电极CPD的导电性,因此也可以分别将阳极垫电极APD及阴极垫电极CPD与发光元件LE中的每一个电连接并物理连接。因此,接合电极23可以布置于发光元件LE的第一接触电极CTE1和第二接触电极CTE2上。
例如,接合电极23可以包括Au、AuSn、PdIn、InSn、NiSn、Au-Au、AgIn、AgSn、Al、Ag或碳纳米管(CNT)等。它们可以单独使用或将两种以上组合而使用。根据接合电极23的类型,接合电极23可以通过沉积在垫电极上而形成,或者可以通过诸如丝网印刷等的多样的方法形成在垫电极上。
或者,各个发光元件LE可以利用转印部件而转移到基板SUB的阳极垫电极APD和阴极垫电极CPD上。对此将参照图5至图25进行后述。
各个发光元件LE可以是包括基材基板SSUB、n型半导体NSEM、活性层MQW、p型半导体PSEM、第一接触电极CTE1、第二接触电极CTE2的发光结构物。
基材基板SSUB可以是蓝宝石基板,但本说明书的实施例不限于此。
n型半导体NSEM可以布置于基材基板SSUB的一表面上。例如,n型半导体NSEM可以布置于基材基板SSUB的下表面上。n型半导体NSEM可以利用掺杂有诸如Si、Ge、Sn等的n型导电型掺杂剂的GaN构成。
活性层MQW可以布置于n型半导体NSEM的一表面的一部分上。活性层MQW可以包括单量子阱结构或多量子阱结构的物质。在活性层MQW包括多量子阱结构的物质的情况下,也可以是多个阱层(well layer)和势垒层(barrier layer)彼此交替堆叠的结构。此时,阱层可以利用InGaN形成,势垒层可以利用GaN或AlGaN形成,但不限于此。或者,活性层MQW可以是具有高能带隙(Band gap)类型的半导体物质和具有低能带隙类型的半导体物质彼此交替堆叠的结构,也可以根据发出的光的波长带而包括不同的III族至V族半导体物质。
图5是示出根据一实施例的显示面板的制造方法的流程图。
参照图5,显示面板的制造方法可以包括如下步骤:制造转印部件(S100);利用转印部件将施体基板的发光元件转印到电路板(S200);以及将转印的发光元件接合到电路板(S300)。
图6是示出图5的转印部件的制造方法的流程图,图7是布置于支撑部件上的转印部件的原片的剖面图,图8是移送头的立体图,图9是说明转印部件的原片的拾取的示意图,图10是说明转印部件的生成的示意图。图11是说明从转印部件剥离保护膜的示意图。
以下,参照图6至图11对转印部件的制造方法进行说明。
更具体地讲,在支撑部件Sta上准备附着有保护膜30-B、印模层220及基材层210的转印部件的原片21-B(图6的步骤S110)。
参照图7,保护膜30-B包括一面及另一面。当保护膜30-B布置于支撑部件Sta上时,保护膜30-B的一面成为支撑部件Sta所接触的面,保护膜30-B的另一面成为印模层220所接触的面。
例如,保护膜30-B可以构成为包括玻璃或塑料。在保护膜30-B包括厚度较薄的玻璃的情况下,玻璃可以是超薄型钢化玻璃(Ultra-thin glass)。
印模层220包括一面及另一面。当附着有保护膜30-B的转印部件的原片21-B布置于该支撑部件Sta上时,印模层220的一面成为与保护膜30-B的另一面接触的面,印模层220的另一面成为与基材层210接触的面。之后,在转印部件21转印发光元件的情况下,与印模层220的一面接触的保护膜30(图11)被剥离,之后,转印部件21(图13)与发光元件LE(图13)接触。对此将参照图13进行后述。
印模层220可以利用具有粘合性的物质构成,例如,可以利用光学透明粘合剂(OCA:Optical Clear Adhesive)、压敏粘合剂(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)等构成,但不限于此。作为另一示例,印模层220可以利用具有粘合性的物质构成,例如,可以构成为包括丙烯酸系粘合物质、氨基甲酸乙酯系粘合物质、硅酮系粘合物质。
印模层220的一面的粘合性可以比另一面的粘合性弱。即,印模层220与保护膜30-B之间或者印模层220与发光元件之间的粘合性弱于印模层220与基材层210之间的粘合性。
基材层210包括一面及另一面。当转印部件的原片21-B布置于该支撑部件Sta上时,基材层210的一面成为与印模层220粘合的面,基材层210的另一面被暴露。
例如,基材层210可以构成为包括玻璃或塑料。基材层210可以利用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯(PU)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚砜(PSF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃聚合物(COP)等构成。
参照图8及图9,移送头40可以拾取布置于支撑部件Sta上的附着有保护膜30-B的转印部件的原片21-B(图6的步骤S120)。
移送头40可以包括用于支撑转印部件的主体40-B、构成为通过主体40-B而能够沿垂直方向移动且用于吸附转印部件的上部面的多个吸盘41、用于使多个吸盘41沿垂直方向移动的垂直驱动部41-D。多个吸盘41可以是静电吸盘、粘合吸盘、真空吸盘、多孔性真空吸盘中的一个。例如,在多个吸盘41为真空吸盘的情况下,在主体40-B可以定义有供多个吸盘41插入的开口40-H。垂直驱动部41-D可以以使多个吸盘41中的每一个能够单独地沿垂直方向移动的方式将各个吸盘41单独地驱动。
移送头40的主体40-B可以位于支撑部件Sta的转印部件的原片21-B上,并且可以驱动垂直驱动部41-D以使多个吸盘41下降,直到多个吸盘41与转印部件的基材层210接触,并且在转印部件的上表面(即,基材层210)被真空吸附到多个吸盘41之后,可以使多个吸盘41沿第三方向DR3的一方向(上方)移动。由此,如图9所示,转印部件借由移送头40从支撑部件Sta分离,从而暴露保护膜30-B的另一面。
然后,将转印部件的原片21-B切割为转印单位的大小而生成多个转印部件21(图6的步骤S130)。
如图10所示,使切割器位于面对保护膜30-B的位置,并将转印部件的原片21-B切割为转印单位的大小。因此,多个吸盘41中的每一个可以保持一个转印部件21。在此,转印单位是指一次转印到电路板的单位,并且转印单位的大小是指一个吸盘41一次转印的转印部件的大小。在此,切割器可以使用诸如机械切割方式或激光切割方式等现有技术中公知的切割方法。
然后,如图11所示,可以剥离各个转印部件21的保护膜30。由此,可以暴露具有粘合力或粘结力的印模层220的一面。
如参照图6至图11进行的说明,根据一实施例,在制作转印部件时,由于在将转印部件的原片21-B附着于吸盘41的状态下执行切割,转印部件21的基材层210或印模层220不会被切割时产生的污染物质(Fume)污染。在转印部件21的基材层210或印模层220被污染的情况下,在沉积后述的发光元件时,吸附力对被污染的部分和未被污染的部分不同地施加,从而在发光元件转印工艺中可能发生不良。
如参照图6至图11进行的说明,包括依次堆叠的印模层220及基材层210并且能够吸附发光元件LE的转印部件21和包括用于支撑转印部件21的主体40-B及构成为通过主体40-B而能够沿垂直方向移动并且用于吸附转印部件21的基材层210的多个吸盘的移送头40可以构成发光元件转印装置。
如参照图6至图11进行的说明,支撑依次堆叠有印模层220、基材层210的转印部件的原片21-B的支撑部件Sta、包括多个吸盘41的移送头40以及用于生成多个转印部件21的切割器可以构成转印部件制造装置。
图12是示出将图5的发光元件转印到电路板的方法的流程图,图13及图14是说明借由转印部件拾取发光元件的方法的示意图,图15及图16是说明将发光元件转印到电路板上的方法的示意图。
以下,参照图12至图16对转印部件的制造方法进行说明。
参照图12及图13,将吸附于移送头40的多个吸盘41的转印部件21的一面与对齐于施体基板DS的多个发光元件LE的上表面接触(图12的步骤S210)。
参照图13,多个发光元件LE可以对齐地布置于施体基板DS。施体基板DS可以是发光元件LE所生长的生长基板,也可以是从生长基板移送的临时基板。对齐地布置于施体基板DS的发光元件LE可以包括多个红色、绿色、蓝色发光元件。在多个发光元件LE按各个颜色分别排列有至少一行的情况下,彼此相邻的各行之间的间距可以设定为相同,在多个发光元件LE按各个颜色分别排列有至少一列的情况下,彼此相邻的各列之间的间距可以设定为相同。
另外,在施体基板DS可以涂覆有具有粘合性的物质。据此,施体基板DS和多个发光元件LE可以彼此粘合。施体基板DS和多个发光元件LE之间的粘合强度应小于转印部件21的粘合力或粘结力。
接着,沿一方向提升移送头40以将多个发光元件LE从施体基板DS分离(图12的步骤S220)。
参照图14,在转印部件21和发光元件LE彼此粘合或粘结之后,当沿第三方向DR3的一方向(上方)提升移送头40时,由于转印部件21与发光元件LE之间的粘合力或粘结力高于施体基板DS与多个发光元件LE之间的粘合性,因此发光元件LE从施体基板DS脱附并且沿着移送头40朝向第三方向DR3的一方向(上方)移动。
参照图15,使多个发光元件LE和附着于多个发光元件LE的多个转印部件21位于电路板10的上部(步骤S230)。之后,使移送头40的多个吸盘41按序地向下方下降以将发光元件LE对齐于电路板10,并将多个吸盘41和转印部件21脱附以将发光元件LE及转印部件21转印到电路板10(图12的步骤S240)。
电路板10可以包括涂覆于一面的熔剂24。熔剂24可以是在利用激光的加压熔融工艺中使电路板10与后述的接合电极容易结合的物质。熔剂24可以包括脂溶性或水溶性的天然或合成松脂。熔剂24可以是液体形式或凝胶形式。
优选地,熔剂24可以以低于后述的发光元件LE的厚度涂覆,但是由于发光元件LE等的布置等,在一部分区域中熔剂24的厚度可以与发光元件LE的高度相同或者比发光元件LE的高度更厚。
参照图15及图16,移送头40的多个吸盘41能够单独地驱动。
例如,多个吸盘41可以包括第一吸盘41-a、第二吸盘41-b、第三吸盘41-c及第四吸盘41-d。在一实施例中,为了便于说明,多个吸盘41包括四个吸盘,但不限于此,吸盘的数量可以实现多样的变形。
第一吸盘41-a首先下降以将第一组的发光元件LE-1G布置在电路板10上。然后,第一吸盘41-a将所吸附的转印部件21脱附并上升到原位置。
然后,第二吸盘41-b将第二组的发光元件LE-2G布置在电路板10上。然后,第二吸盘41-b将所吸附的转印部件21脱附并上升到原位置。
如上所述,第三吸盘41-c将第三组的发光元件LE-3G布置在电路板10上。然后,第三吸盘41-c将所吸附的转印部件21脱附并上升到原位置。
最后,第四吸盘41-d将第四组的发光元件LE-4G布置在电路板10上。然后,第四吸盘41-d将所吸附的转印部件21脱附并上升到原位置。
此时,还可以布置有用于对齐转印部件21和发光元件LE的相机部件(未示出)。为了实现精确的对齐,可以包括多个相机。例如,相机可以布置于电路板10的下方及移送头40的上方。
图17及图18是说明根据另一变形例而将发光元件转印到电路板上的方法的示意图。
参照图17至图18,可以使移送头40在将多个吸盘41中的一个吸盘(例如,第一吸盘41-a)下降的状态下位于电路板10的上部。在这种情况下,可以更容易地以下降的吸盘为基准在电路板10上对齐。在将第一吸盘41-a位于电路板10上之后,移送头40将第一组的发光元件LE-1G布置在电路板10上,并且第一吸盘41-a将所吸附的转印部件21脱附并上升以恢复到原位置。
然后,第二吸盘41-b将第二组的发光元件LE-2G布置在电路板10上。然后,第二吸盘41-b将所吸附的转印部件21脱附并上升以恢复到原位置。
如上所述,第三吸盘41-c将第三组的发光元件LE-3G布置在电路板10上。然后,第三吸盘41-c将所吸附的转印部件21脱附并上升以恢复到原位置。
最后,第四吸盘41-d将第四组的发光元件LE-4G布置在电路板10上。然后,第四吸盘41-d将所吸附的转印部件21脱附并上升以恢复到原位置。
图19是示出将发光元件接合到电路板的方法的流程图,图20是说明发光元件的激光接合的示意图,图21是图20的A部分的放大图。图22是说明从电路板剥离转印部件的方法的示意图,图23是说明从电路板清洁熔剂的方法的示意图。
由于移送头包括多个能够单独驱动的吸盘来进行发光元件的转印,因此不仅能够有效地利用在用于大型显示面板的电路板的转印,还能够有效地利用在用于小型显示面板的电路板的转印。
以下,参照图19至图23对显示面板的制造方法进行说明。
将附着有多个转印部件21的多个发光元件LE接合在电路板上(图19的步骤S310)。
参照图20及图21,在电路板10上布置有成为接合对象的发光元件LE,在发光元件LE的与电路板10接触的一面布置有接合电极23。在发光元件LE的另一面布置有转印部件21,使得电路板10、发光元件LE和转印部件21彼此重叠。在转印部件21上可以布置有激光透射部件8。
激光透射部件8可以利用使激光透射的材质实现。激光透射部件8能够利用所有的光束透射性材质实现。
例如,激光透射部件8可以利用石英(Quartz)、蓝宝石(sapphire)、熔融石英玻璃(Fused Silica Glass)或金刚石中的一种实现。但是,利用石英(Quarts)材质实现的激光透射部件8的物理特性与利用蓝宝石(sapphire)实现的激光透射部件8的物理特性不同。例如,在照射980nm的激光(Laser)的情况下,利用石英(Quarts)材质实现的激光透射部件8的透射率可以为85%~99%,利用蓝宝石(sapphire)实现的激光透射部件8的透射率可以为80%~90%。为了防止利用石英(quartz)材质实现的激光透射部件8的损伤并提高耐久性,可以在利用石英(quartz)材质实现的激光透射部件8的底面形成薄膜涂覆层。形成于激光透射部件8的底面的薄膜涂覆层可以通过作为通常的光学涂覆的电介质涂覆或SiC涂覆或金属物质涂覆来实现。
上部加压部件5可以与激光透射部件8连接。上部加压部件5可以沿一方向加压。例如,上部加压部件5可以向第三方向DR3的一方向施加压力。据此,连接到上部加压部件5的激光透射部件8可以向第三方向DR3的一方向加压转印部件21。
当在利用激光透射部件8加压转印部件21的状态下将激光照射到接合电极23时,激光LS可以透过激光透射部件8和转印部件21并照射到接合电极23。据此,激光LS可以将热施加到接合电极23,直到接合电极23达到熔融温度为止,从而将电路板10和接合电极23加压熔融接合。在此,加压熔融接合是指接合电极23借由激光LS的照射受热而熔融,从而发光元件LE、阳极垫电极APD及阴极垫电极CPD被熔融混合,并随着激光供应结束而冷却并固化的状态。即使在熔融混合的状态下被冷却而固化,由于保持着借由发光元件LE与阳极垫电极APD及阴极垫电极CPD的导电性,因此也可以分别将阳极垫电极APD及阴极垫电极CPD与发光元件LE中的每一个电连接并物理连接。
发光元件LE可以通过接合电极23与电路板10的阳极垫电极APD和阴极垫电极CPD接触。如参照图4进行的说明,发光元件LE的第一接触电极CTE1可以与电路板10的阳极垫电极APD接触,发光元件LE的第二接触电极CTE2可以与电路板10的阴极垫电极CPD接触。
在一实施例中例示了倒装芯片发光元件,但不限于此,也可以使用垂直型发光元件。
上部加压部件5及激光透射部件8可以通过未示出的控制部来控制操作。例如,控制部可以利用从压力感测传感器(未示出)和高度传感器(未示出)输入的数据来控制激光透射部件8的操作。控制部从压力检测传感器接收数据并控制上部加压部件5以使压力达到目标值,并且从高度传感器接收数据并控制上部加压部件5及激光透射部件8以达到高度的目标值。
在一实施例中,说明了通过将激光照射到布置于发光元件LE的一端的接合电极23来将发光元件LE熔融接合于电路板10的共晶接合,但不限于此,也可以采用诸如在发光元件LE和电路板10之间熔融焊球来进行接合的焊接接合、在发光元件LE和电路板10之间加热各向异性导电膜来进行接合的各向异性导电膜(ACF:anisotropic conductive film)接合之类的现有技术中公知的接合方法中的一种。
然后,移送头40可以将转印部件21从电路板10的多个发光元件LE剥离并去除(图19的步骤S320)。
参照图22,在将布置于接合有发光元件LE的电路板10上的转印部件21粘合到移送头40并使移送头40沿垂直方向上升时,比发光元件LE和转印部件21之间的粘合力更大的引力沿第三方向DR3施加到转印部件21。由此,转印部件21从接合有发光元件LE的电路板10脱附。此时,发光元件LE与电路板10之间的粘合力可以最高,转印部件21与移送头40之间的粘合力可以第二高,并且发光元件LE与转印部件21之间的粘合力可以最低。因此,在电路板10、发光元件LE、转印部件21及移送头40沿第三方向DR3重叠的状态下向第三方向DR3施加力的情况下,附着力最低的发光元件LE和转印部件21可以彼此脱附。
然后,参照图23,利用熔剂清洗剂去除接合有发光元件LE的电路板10上的熔剂。熔剂清洗剂可以利用公知的熔剂清洗剂(优选地,水系的熔剂清洗剂)。例如,熔剂清洗剂可以是由花王公司(Kao Corporation)制造的CLEANTHROUGH 750HS、CLEANTHROUGH 750K、由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制造的PINEALPHAST-100S等,但不限于此。
清洗电路板10时的清洗条件不受特别限制。例如,可以在30℃至50℃的清洗剂温度下清洗电路板1分钟至5分钟(优选地,在40℃下清洗2分钟至4分钟)。
如在一实施例中所述,通过利用可从移送头脱附且可作为一次性使用的转印部件,无需考虑在转印部件附着污染物质(例如,熔剂等)。
并且,由于在接合过程之后去除转印部件,因此可以防止施加到电路板的熔剂与激光透射部件直接接触,从而防止激光透射部件被污染。
图24是说明根据一实施例的将发光元件转印到电路板上的方法的示意图。图25是说明根据另一实施例的将发光元件转印到电路板上的方法的示意图。
参照图24,布置于电路板10的各个转印部件21可以以预定间距d彼此隔开而布置。可以根据各个转印部件21的大小来切割电路板10。被切割的各个电路板10可以用于诸如智能手表之类的小型显示装置。
在另一变形例中,参照图25,布置于电路板10的各个转印部件21可以不隔开而布置,使得转印部件21之间的连接部不被识别,从而能够成为大型显示装置。并且,电路板10可以布置为多个以实现为瓦片型显示装置。
参照图24及图25可知,根据一实施例的显示面板的制造方法不仅可以应用于小型显示装置,而且可以应用于大型显示装置。
基于根据一实施例的显示面板的制造方法,通过利用一次性转印部件将施体基板上的发光元件转印到电路板,可以解决由转印部件上的污染引起的转印不良问题。
并且,通过在发光元件和电路板之间的接合过程之后去除转印部件,可以防止熔剂与激光透射部件直接接触,从而防止激光透射部件被污染。
以上,参照附图说明了本实用新型的实施例,但本实用新型所属技术领域的普通技术人员可以理解,在不改变本实用新型的技术思想或必要特征的情况下,可以以其他具体形态实施。因此,应当理解,以上记述的实施例在所有方面都是示例性的,而不是限制性的。
Claims (10)
1.一种发光元件转印装置,其特征在于,包括:
转印部件,包括依次堆叠的印模层及基材层,并且能够吸附发光元件;以及
移送头,用于利用所述转印部件将所述发光元件转印到电路板,
其中,所述移送头包括:
主体,用于支撑所述转印部件;以及
多个吸盘,构成为能够通过所述主体而沿垂直方向移动,并且用于吸附所述转印部件的所述基材层。
2.根据权利要求1所述的发光元件转印装置,其特征在于,
所述转印部件是按转印单位的大小切割转印部件的原片而形成的多个转印部件,所述多个吸盘中的每一个配备为支撑一个转印部件。
3.根据权利要求2所述的发光元件转印装置,其特征在于,
在所述印模层的下部以能够剥离的方式附着有保护膜。
4.根据权利要求2所述的发光元件转印装置,其特征在于,
所述多个转印部件中的每一个具有与一次转印的所述电路板上的转印区域相同的转印单位的大小。
5.根据权利要求1所述的发光元件转印装置,其特征在于,
所述印模层具有粘合性或粘结性。
6.根据权利要求1所述的发光元件转印装置,其特征在于,
所述移送头还包括:
多个垂直驱动部,用于分别控制所述多个吸盘在所述垂直方向上的移动。
7.根据权利要求6所述的发光元件转印装置,其特征在于,
所述多个垂直驱动部单独地驱动所述多个吸盘。
8.根据权利要求7所述的发光元件转印装置,其特征在于,
所述垂直驱动部配备为在所述发光元件吸附于所述转印部件的状态下移动到所述电路板的上部,并配备为在所述电路板的上部使所述多个吸盘分别下降,
所述多个吸盘配备为在下降的状态下使所述转印部件及吸附于所述转印部件的所述发光元件脱附,以将所述转印部件及所述发光元件转印到所述电路板。
9.一种转印部件制造装置,其特征在于,包括:
支撑部件,支撑依次堆叠有印模层、基材层的转印部件的原片;
移送头,包括能够沿一方向的相反方向移动的多个吸盘,并且配备为在将所述吸盘吸附于所述基材层的状态下沿一方向提升所述多个吸盘以将所述转印部件的原片从所述支撑部件分离;以及
切割器,用于在所述转印部件的原片吸附于所述移送头的吸盘的状态下按转印单位的大小切割所述转印部件的原片来生成多个转印部件。
10.根据权利要求9所述的转印部件制造装置,其特征在于,
在所述印模层的下部以能够剥离的方式附着有保护膜,使得所述保护膜在生成所述多个转印部件之后被去除。
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KR20240023463A (ko) | 2024-02-22 |
CN117594513A (zh) | 2024-02-23 |
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GR01 | Patent grant | ||
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