TWI827400B - 加工裝置、顯示面板以及顯示面板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種加工裝置，包括移動構件、平台以及緩衝墊。移動構件用於移動第一基板。平台用於固定第二基板。緩衝墊設置於移動構件或平台上。緩衝墊的彈性模數小於8.54 Mpa。在移動構件移動第一基板時，緩衝墊設置於移動構件與第一基板之間；或在平台固定第二基板時，緩衝墊設置於平台與第二基板之間。

Description

加工裝置、顯示面板以及顯示面板的製造方法
本發明是有關於一種加工裝置、顯示面板以及顯示面板的製造方法。
微發光二極體顯示器（Micro light emitting diode display，micro LED display）為新一代的顯示技術，其關鍵技術在於如何將大量之微型發光二極體接合至畫素陣列基板上。許多微發光二極體顯示器中的微型發光二極體是利用銲接的方式而與畫素陣列基板。具體而言，在生長基板上形成多個微型發光二極體，接著透過巨量轉移將微型發光二極體轉移至畫素陣列基板上，並透過加熱而使微型發光二極體的電極銲接至畫素陣列基板。然而，在將微型發光二極體的銲接至畫素陣列基板時，若設備表面不平整或畫素陣列基板表面不平整，可能會導致部分的微型發光二極體沒有接觸畫素陣列基板，進而導致銲接失敗。
本發明提供一種加工裝置，可以改善第一基板及/或第二基板的表面不平整導致元件接合良率不足的問題。
本發明提供一種顯示面板及其製造方法，可以改善第一基板及/或第二基板的表面不平整導致發光二極體接合良率不足的問題。
本發明的至少一實施例提供一種加工裝置。加工裝置包括移動構件、平台以及緩衝墊。移動構件用於移動第一基板。平台用於固定第二基板。緩衝墊設置於移動構件或平台上。緩衝墊的彈性模數小於8.54 Mpa。在移動構件移動第一基板時，緩衝墊設置於移動構件與第一基板之間；或在平台固定第二基板時，緩衝墊設置於平台與第二基板之間。
本發明的至少一實施例提供一種顯示面板的製造方法，包括以下步驟。提供多個發光二極體於第一基板上。將第一基板上的發光二極體壓在第二基板上，其中緩衝墊設置於第一基板或第二基板的外側，且緩衝墊的彈性模數小於8.54 Mpa。將第一基板上的至少部分發光二極體轉移至第二基板上。
本發明的至少一實施例提供一種顯示面板。顯示面板包括基板、多個發光二極體以及緩衝墊。基板具有第一面以及相反於第一面的第二面。發光二極體設置於基板的第一面上。緩衝墊設置於基板的第二面上。緩衝墊的彈性模數小於8.54 Mpa。
圖1A至圖1F是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。請參考圖1A，將緩衝墊300設置於平台420上。在本實施例中，緩衝墊300包括多個第一孔洞302，且平台420包括多個第二孔洞422a, 422b。第二孔洞422a重疊並連接於第一孔洞302，且第二孔洞422b不重疊於第一孔洞302。在本實施例中，第二孔洞422b位於緩衝墊300的底面下方，且平台420透過第二孔洞422b以真空吸附的方式將緩衝墊300吸附於平台420上。
在本實施例中，平台420還包括連接通道424。連接通道424連接多個第二孔洞422a, 422b。
緩衝墊300包括彈性材料，且其彈性模數大於0.5Mpa且小於8.54 Mpa。在一些實施例中，緩衝墊300的材料包括矽膠、橡膠、鐵氟龍、聚乙烯等彈性體聚合物。在一些實施例中，緩衝墊300中還可以摻雜其他材料。
緩衝墊300在長時間使用後可能會出現損耗，為了避免緩衝墊300的損耗影響後續的製程，可以將損耗的緩衝墊300取下，並更換成新的緩衝墊300。
請參考圖1B，提供多個發光二極體110於第一基板100上。發光二極體110透過黏著層102而黏在第一基板100上。舉例來說，先於生長基板（未繪出）上形成多個發光二極體110，接著透過一次或多次的轉移製程將發光二極體110黏在第一基板100上。
第一基板100例如為硬質基板（rigid substrate），且其材質可為玻璃、石英、有機聚合物或其他可適用的材料。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，第一基板100也可以是可撓式基板（flexible substrate）。舉例來說，可撓式基板的材料包括聚醯亞胺（polyimide，PI）、聚二甲基矽氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）、聚乙烯對苯二甲酸酯（polyethylene terephthalate，PET）、聚二甲酸乙二醇酯（polyethylene naphthalate，PEN）、聚酯（polyester，PES）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）、聚碳酸酯（polycarbonate，PC）、聚胺酯（polyurethane PU）或其他合適的材料。
發光二極體110例如為米你發光二極體、微型發光二極體或其他類型的發光二極體。在本實施例中，每個發光二極體110包括半導體堆疊層114以及電極112。半導體堆疊層114例如包括N型半導體與P型半導體的堆疊，在一些實施例中，N型半導體與P型半導體之間還具有發光層。兩個電極112分別形成於前述N型半導體與前述P型半導體上。在本實施例中，兩個電極112位於半導體堆疊層114的同一側，且發光二極體110為水平式發光二極體，但本發明不以此為限。在其他實施例中，兩個電極112分別位於半導體堆疊層114的相反兩側，且發光二極體110為垂直式發光二極體。
在本實施例中，電極112位於發光二極體110背對第一基板100的一側，但本發明不以此為限。在其他實施例中，電極112位於發光二極體110朝向第一基板100的一側。
在本實施例中，移動構件410用於移動第一基板100以及位於其上的發光二極體110。在本實施例中，移動構件410包括多個孔洞412，且透過孔洞412以真空吸附的方式將第一基板100吸附於移動構件410上，但本發明不以此為限。在其他實施例中，透過夾持或其他方式而將第一基板100固定於移動構件410上。
在本實施例中，移動構件410還包括連接通道414。連接通道414連接多個孔洞412。
在圖1B中，移動構件410的下表面410b朝向第一基板100，且下表面410b除了有設置孔洞412的地方以外皆為平整面。在其他實施例中，移動構件410的下表面410b可能會因為研磨不佳或長時間使用的損耗而出現表面不平整的問題。
在一些實施例中，第一基板100本身研磨不佳、移動構件410的表面不平整或移動構件410的孔洞412位置分布不均勻都有可能導致第一基板100出現不平整的表面，進而使發光二極體110不能完全在同一個水平面上對齊。
將第二基板200設置於緩衝墊300上。平台420用於固定第二基板200。平台420透過緩衝墊300的第一孔洞302以真空吸附的方式將第二基板200吸附於緩衝墊300上。在本實施例中，在平台420固定第二基板200時，緩衝墊300設置於第二基板200的外側，且緩衝墊300設置於平台420與第二基板200之間。
第二基板200包括載板210以及電路結構220，其中電路結構220位於載板210上。載板210例如為硬質基板，且其材質可為玻璃、石英、有機聚合物、金屬、晶圓、陶瓷或其他可適用的材料。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，載板210也可以是可撓式基板或是可拉伸基板。舉例來說，可撓式基板以及可拉伸基板的材料包括聚醯亞胺、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚胺酯或其他合適的材料。電路結構220例如包括多層導電層（未繪出）與多層絕緣層（未繪出）。在一些實施例中，電路結構220中還包括多個主動元件（未繪出）及/或多個被動元件（未繪出），主動元件（未繪出）可以是薄膜電晶體。電路結構220的表面具有多個接墊230。
在圖1B中，平台420的上表面420t朝向緩衝墊300，且上表面420t除了有設置第二孔洞422a, 422b的地方以外皆為平整面。在其他實施例中，平台420的上表面420t可能會因為研磨不佳或長時間使用的損耗而出現表面不平整的問題。緩衝墊300可以減少因為平台420的上表面420t不平整而導致製程出現偏差的問題。
在一些實施例中，第二基板200中的載板220研磨不佳、平台420的表面不平整或平台420的第二孔洞422a, 422b位置分布不均勻都有可能導致第二基板200出現不平整的表面。
在本實施例中，透過移動構件410將第一基板100移動至第二基板200的上方，其中發光二極體110中的至少一者與第二基板200之間的距離X1大於發光二極體110中的至少另一者與第二基板200之間的距離X2。第一基板100及/或第二基板200的表面不平整都有可能導致距離X1大於距離X2的情況。在一些實施例中，距離X1與距離X2之間的差值為0微米至70微米，其中只有當發光二極體110與第二基板200剛好接觸時，距離X1與距離X2之間的差值才會是0。
請參考圖1C，將第一基板100上的發光二極體110壓在第二基板200上。發光二極體110的電極112接觸第二基板200的接墊230。在本實施例中，在將發光二極體110壓在第二基板200上的時候，緩衝墊300發生彈性變形。在一些實施例中，至少部分的緩衝墊300的彈性變形量小於100微米且大於0微米，或小於10微米且大於0微米。緩衝墊300可利用其彈性對平台420、移動構件410、第一基板100及/或第二基板200的不平整所造成的斷差進行緩衝，讓每個發光二極體110都能夠接觸到第二基板200的接墊230，避免了部分的發光二極體110因為斷差而接觸不到第二基板200的問題。
請參考圖1D，將第一基板100上的至少部分發光二極體110轉移至第二基板200上。在本實施例中，透過雷射LS將發光二極體110銲接至第二基板200，並使發光二極體110電性連接至第二基板200。
在本實施例中，移動構件410包括透明材質，且雷射LS可以穿透移動構件410。須注意的是，圖1D的雷射LS會經過移動構件410設置有孔洞412或連接通道414的位置，但本發明不以此為限。圖1D的孔洞412以及連接通道414僅是用於示意，移動構件410的孔洞412以及連接通道414實際上會設置在雷射LS不會經過的位置，藉此減少孔洞412以及連接通道414對雷射LS造成的影響。
在一些實施例中，緩衝墊300包括雷射LS可以穿透的材料，藉此避免緩衝墊300吸收雷射LS而導致緩衝墊300損壞。
請考圖1E，在將發光二極體110銲接至第二基板200後，移除第一基板100。在本實施例中，由於緩衝墊300在受壓後是出現彈性變形，因此在移除第一基板100後，緩衝墊300會回彈成原本的尺寸。
最後請參考圖1F，將第二基板200以及位於其上的發光二極體110自緩衝墊300上取起，至此完成顯示面板10。
圖2A至圖2E是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖2A至圖2E的實施例沿用圖1A至圖1F的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
請參考圖2A，緩衝墊300設置於移動構件410上。緩衝墊300包括多個第一孔洞302。移動構件410包括多個第二孔洞412a, 412b。第二孔洞412a重疊並連接於第一孔洞302，且第二孔洞412b不重疊於第一孔洞302。在本實施例中，第二孔洞412b位於緩衝墊300的頂面上方，且移動構件410透過第二孔洞412b以真空吸附的方式將緩衝墊300吸附於移動構件410上。連接通道414連接第二孔洞412a, 412b。
移動構件410透過緩衝墊300的第一孔洞302以真空吸附的方式將第一基板100吸附於緩衝墊300上。在本實施例中，在移動構件410移動第一基板100時，緩衝墊300設置於第一基板100的外側，且緩衝墊300設置於移動構件410與第一基板100之間。
在圖2A中，移動構件410的下表面410b接觸緩衝墊300，且下表面410b除了有設置第二孔洞412a, 412b的地方以外皆為平整面。在其他實施例中，移動構件410的下表面410b可能會因為研磨不佳或長時間使用的損耗而出現表面不平整的問題。緩衝墊300可以減少因為移動構件410的下表面410b不平整而導致製程出現偏差的問題。
平台420用於固定第二基板200。平台420透過孔洞422以真空吸附的方式將第二基板200吸附於平台420上。連接通道424連接多個孔洞422。
在本實施例中，透過移動構件410將第一基板100移動至第二基板200的上方，其中發光二極體410中的至少一者與第二基板200之間的距離X1大於發光二極體410中的至少另一者與第二基板200之間的距離X2。第一基板100及/或第二基板200的表面不平整都有可能導致距離X1大於距離X2的情況。
請參考圖2B，將第一基板100上的發光二極體110壓在第二基板200上。發光二極體110的電極112接觸第二基板200的接墊230。在本實施例中，在將發光二極體110壓在第二基板200上的時候，緩衝墊300發生彈性變形。在一些實施例中，至少部分的緩衝墊300的彈性變形量小於100微米。緩衝墊300可利用其彈性對平台420、移動構件410、第一基板100及/或第二基板200的不平整所造成的斷差進行緩衝，讓每個發光二極體110都能夠接觸到第二基板200的接墊230，避免了部分的發光二極體110因為斷差而接觸不到第二基板200的問題。
請參考圖2C，將第一基板100上的至少部分發光二極體110轉移至第二基板200上。在本實施例中，透過雷射LS將發光二極體110銲接至第二基板200，並使發光二極體110電性連接至第二基板200。
在本實施例中，平台420包括透明材質，且雷射LS可以穿透平台420。須注意的是，圖2C的雷射LS會經過設置有孔洞422或連接通道424的位置，但本發明不以此為限。圖2C的孔洞422以及連接通道424僅是用於示意，平台420的孔洞422以及連接通道424實際上會設置在雷射LS不會經過的位置，藉此減少孔洞422以及連接通道424對雷射LS造成的影響。
在本實施例中，緩衝墊300包括雷射LS可以穿透的材料，藉此避免緩衝墊300吸收雷射LS而導致緩衝墊300損壞。
請考圖2D，在將發光二極體110銲接至第二基板200後，移除第一基板100。在本實施例中，由於緩衝墊300（圖2D未繪示）在受壓後是出現彈性變形，因此在第一基板100（圖2D未繪出）沒有繼續對第二基板200施壓後，緩衝墊300（圖2D未繪示）會回彈成原本的尺寸。
最後請參考圖2E，將第二基板200以及位於其上的發光二極體110自緩衝墊300上取起，至此完成顯示面板20。
圖3A至圖3D是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖3A至圖3D的實施例沿用圖1A至圖1F的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
請參考圖3A，在本實施例中，緩衝墊300中沒有用於真空吸取的孔洞。透過黏著層310而將緩衝墊300黏貼至第二基板200的外側。具體地說，先將緩衝墊300黏貼至第二基板200的外側，接著將第二基板200以及緩衝墊300放在平台200上。平台420透過孔洞422以真空吸附的方式吸附緩衝墊300。
在本實施例中，將緩衝墊300與第二基板200之間具有黏著層310，但本發明不以此為限。在其他實施例中，緩衝墊300透過凡德瓦力而吸附第二基板200的外側，因此可以省略黏著層310。舉例來說，採用聚二甲基矽氧烷作為緩衝墊300的材料即可透過凡德瓦力而吸附第二基板200。
在本實施例中，第二基板200的表面具有異方性導電膠240。在本實施例中，多個異方性導電膠240分別設置於對應的接墊230上，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第二基板200的表面僅設置有一個異方性導電膠240，且前述一個異方性導電膠240覆蓋了每個接墊230。
在本實施例中，透過移動構件410將第一基板100移動至第二基板200的上方，其中發光二極體410中的至少一者與第二基板200之間的距離X1大於發光二極體410中的至少另一者與第二基板200之間的距離X2。第一基板100及/或第二基板200的表面不平整都有可能導致距離X1大於距離X2的情況。
請參考圖3B，將第一基板100上的發光二極體110壓在第二基板200上。發光二極體110的電極112接觸第二基板200的異方性導電膠240。在本實施例中，在將發光二極體110壓在第二基板200上的時候，緩衝墊300發生彈性變形。緩衝墊300可利用其彈性對平台420、移動構件410、第一基板100及/或第二基板200的不平整所造成的斷差進行緩衝，讓每個發光二極體110都能夠接觸到第二基板200的異方性導電膠240，避免了部分的發光二極體110因為斷差而接觸不到第二基板200的問題。
將第一基板100上的至少部分發光二極體110轉移至第二基板200上。在本實施例中，透過異方性導電膠240將發光二極體110黏接至第二基板200，並使發光二極體110電性連接至第二基板200。
在本實施例中，由於不需使用雷射銲接發光二極體110，移動構件410以及平台420可以為透明材質或不透明的材質。
請考圖3C，在將發光二極體110黏接至第二基板200後，移除第一基板100。在本實施例中，由於緩衝墊300在受壓後是出現彈性變形，因此在移除第一基板100後，緩衝墊300會回彈成原本的尺寸。
最後請參考圖3D，將第二基板200、位於第二基板200上的發光二極體110以及緩衝墊300自平台420上取起，至此完成顯示面板30。在本實施例中，顯示面板30包括第二基板200、多個發光二極體110以及緩衝墊300。第二基板200具有第一面200a以及相反於第一面200a的第二面200b。發光二極體設置於第二基板200的第一面200a上。緩衝墊300設置於第二基板200的第二面200b上。緩衝墊300的彈性模數小於8.54 Mpa。在一些實施例中，緩衝墊300的彈性模數大於0.5Mpa且小於8.54 Mpa。
圖4A至圖4D是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖4A至圖4D的實施例沿用圖3A至圖3D的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，在此不贅述。
請參考圖4A，緩衝墊300透過黏著層310而將緩衝墊300黏貼至第一基板100的外側。具體地說，先將緩衝墊300黏貼至第一基板200的外側，接著移動構件410透過孔洞412以真空吸附的方式吸附緩衝墊300。
請參考圖4B，將第一基板100上的發光二極體110壓在第二基板200上。發光二極體110的電極112接觸第二基板200的異方性導電膠240。在本實施例中，在將發光二極體110壓在第二基板200上的時候，緩衝墊300發生彈性變形。緩衝墊300可利用其彈性對平台420、移動構件410、第一基板100及/或第二基板200的不平整所造成的斷差進行緩衝，讓每個發光二極體110都能夠接觸到第二基板200的異方性導電膠240，避免了部分的發光二極體110因為斷差而接觸不到第二基板200的問題。
將第一基板100上的至少部分發光二極體110轉移至第二基板200上。在本實施例中，透過異方性導電膠240將發光二極體110黏接至第二基板200，並使發光二極體110電性連接至第二基板200。
請考圖4C，在將發光二極體110黏接至第二基板200後，移除第一基板100。在本實施例中，由於緩衝墊300（圖4C未繪出）在受壓後是出現彈性變形，因此在第一基板100（圖4C未繪出）沒有繼續對第二基板200施壓後，緩衝墊300（圖4C未繪出）會回彈成原本的尺寸。
最後請參考圖4D，將第二基板200以及位於其上的發光二極體110自平台420上取起，至此完成顯示面板40。
綜上所述，透過緩衝墊的設置，可以提升發光二極體接合至第二基板的接合良率。
10, 20, 30, 40:顯示面板 100:第一基板 102, 310:黏著層 110:發光二極體 112:電極 114:半導體堆疊層 200:第二基板 200a:第一面 200b:第二面 210:載板 220:電路結構 230:接墊 240:異方性導電膠 300:緩衝墊 302:第一孔洞 410:移動構件 410b:下表面 412, 422:孔洞 412a, 412b, 422a, 422b:第二孔洞 414, 424:連接通道 420:平台 420t:上表面 LS:雷射 X1, X2:距離
圖1A至圖1F是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。 圖2A至圖2E是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。 圖3A至圖3D是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。 圖4A至圖4D是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。
100:第一基板
102,310:黏著層
110:發光二極體
112:電極
114:半導體堆疊層
200:第二基板
210:載板
220:電路結構
230:接墊
300:緩衝墊
302:第一孔洞
410:移動構件
410b:下表面
412:孔洞
422a,422b:第二孔洞
414,424:連接通道
420:平台
420t:上表面
X1,X2:距離

Claims (9)

  1. 一種顯示面板的製造方法，包括：提供多個發光二極體於一第一基板上；將該第一基板上的該些發光二極體壓在一第二基板上，其中一緩衝墊設置於該第一基板或該第二基板中的外側，且該緩衝墊的彈性模數小於8.54Mpa；以及將該第一基板上的至少部分該些發光二極體轉移至該第二基板上。
  2. 如請求項1所述的顯示面板的製造方法，其中將該第一基板上的至少部分該些發光二極體轉移至該第二基板上的方法包括：透過雷射將該些發光二極體銲接至該第二基板或透過異方性導電膠將該些發光二極體黏接至該第二基板，並使該些發光二極體電性連接至該第二基板。
  3. 如請求項1所述的顯示面板的製造方法，更包括：將該緩衝墊設置於一平台上，其中該緩衝墊包括多個第一孔洞，且該平台包括多個第二孔洞，其中部分該些第二孔洞重疊並連接於該些第一孔洞，且另一部分該些第二孔洞不重疊於該些第一孔洞，其中透過該另一部分該些第二孔洞以真空吸附的方式將該緩衝墊吸附於該平台上；以及將該第二基板設置於該緩衝墊上，其中透過該些第一孔洞以真空吸附的方式將該第二基板吸附於該緩衝墊上。
  4. 如請求項1所述的顯示面板的製造方法，更包括：將該緩衝墊設置於一移動構件上，其中該緩衝墊包括多個第一孔洞，且該移動構件包括多個第二孔洞，其中部分該些第二孔洞重疊並連接於該些第一孔洞，且另一部分該些第二孔洞不重疊於該些第一孔洞，其中透過該另一部分該些第二孔洞以真空吸附的方式將該緩衝墊吸附於該移動構件上；以及將該第一基板設置於該緩衝墊上，其中透過該些第一孔洞以真空吸附的方式將該第一基板吸附於該緩衝墊上。
  5. 如請求項1所述的顯示面板的製造方法，更包括：透過一黏著層而將該緩衝墊黏貼至該第一基板或該第二基板的外側。
  6. 如請求項1所述的顯示面板的製造方法，其中在將該些發光二極體壓在該第二基板上的時候，該緩衝墊發生彈性變形，其中至少部分的該緩衝墊的彈性變形量小於100微米。
  7. 如請求項1所述的顯示面板的製造方法，其中將該第一基板上的該些發光二極體壓在該第二基板上的方法包括：透過一移動構件將該第一基板移動至該第二基板的上方，其中該些發光二極體中的至少一者與該第二基板之間的距離大於該些發光二極體中的至少另一者與該第二基板之間的距離；以及通過該移動構件將該第一基板上的該些發光二極體壓在該第二基板上，其中該些發光二極體中的該至少一者以及該些發光二極體中的該至少另一者皆與該第二基板接觸。
  8. 一種顯示面板，包括：一基板，具有一第一面以及相反於該第一面的一第二面；多個發光二極體，設置於該基板的該第一面上；以及一緩衝墊，設置於該基板的該第二面上，其中該緩衝墊的彈性模數小於8.54Mpa。
  9. 如請求項8所述的顯示面板，其中該緩衝墊包括雷射可以穿透的材料。
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