WO2022032523A1 - 芯片转移方法以及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种芯片转移方法以及显示装置。该芯片转移方法包括以下步骤：提供生长基板（10），生长基板（10）表面形成有芯片（20），在芯片（20）远离生长基板（10）的一侧表面覆盖第一胶层（50）；提供表面覆盖有未固化的第一热固性材料层（60）的第一暂态基板（70），将第一胶层（50）与第一热固性材料层（60）贴合；固化第一热固性材料层（60），以使第一胶层（50）上的凹凸面和第一热固性材料层（70）的凹凸面配合，生成平整层，以便于转移芯片（20）。上述芯片转移方法避免了在与另一基板压力贴合转移过程中，有些芯片会由于高度不足而导致的贴合不完全或陷入另一临时基板表面的胶材中，保证了芯片的成功转移。

Description

芯片转移方法以及显示装置 技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种芯片转移方法以及显示装置。
背景技术
目前，芯片转移技术面临的一个关键技术，就是要通过巨量转移工艺将芯片转移到显示背板上，现有技术中通常通过可解粘胶材进行粘附，以将芯片转移至第一临时基板，再通过类似的方法将芯片从第一临时基板转移到第二临时基板，然后将芯片从第二临时基板转移绑定到背板。
然而，在现有技术中实现芯片转移的过程中，由于临时基板上涂覆的胶材在固化前为流动态，固化后厚度往往处处存在差异，使得在与另一基板压力贴合转移过程中，由于胶材高度的差异，导致有些芯片正常压力粘附，而有些芯片会由于高度不足而粘附不完全，有些芯片则会由于高度过高而陷入另一临时基板表面的胶材中，从而造成转移失败。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种芯片转移方法以及显示装置，旨在解决现有技术中芯片转移方法易造成部分芯片转移失败的问题。
一种芯片转移方法，其包括以下步骤：
提供生长基板，生长基板表面形成有芯片，在芯片远离生长基板的一侧表面覆盖第一胶层；
提供表面覆盖有未固化的第一热固性材料层的第一暂态基板，将第一胶层与第一热固性材料层贴合后；
固化第一热固性材料层，以使第一胶层上的凹凸面和第一热固性材料层的凹凸面配合，生成平整层，以便于转移芯片。
在本发明中，通过在芯片远离生长基板的一侧表面覆盖第一胶层，并将第一胶层与覆盖于第一暂态基板上的第一热固性材料层贴合，由于第一热固性材料层未固化易形变，贴合后其形状将和第一胶层的高低凸起相对应，形成互补图形，从而得到平整层，使得在其上设置的芯片能够处在同一水平面，进而能够在适当的贴合压力下实现有效贴合粘附，然后在贴合后将第一热固性材料层固化，避免了在与另一基板压力贴合转移过程中，有些芯片会由于高度不足而导致的贴合不完全或陷入另一临时基板表面的胶材中，保证了芯片的成功转移。
并且，采用本申请的上述芯片转移方法，由于第一热固性材料层与第一胶层之间高低起伏互补对应，使得芯片能够处在同一水平面，从而在与显示背板键合时，能够避免由于芯片的电极处在不同水平面而造成的不同高度电极面对应的键合压力不同，从而避免了键合压力不同而导致的键合失效。
可选地，第一胶层为热解胶形成，热解胶的分解温度高于第一热固性材料层的固化温度。通过使上述热解胶的分解温度高于第一热固性材料层的固化温度，以保证后续将第一热固性材料层高温固化时热解胶不会分解，从而保证对芯片的粘附性。
可选地，第一胶层为光解胶形成。采用光解胶形成的第一胶层后续工艺中通过UV照射就能够实现从在芯片表面的分离，工艺简单、效率高。
可选地，第一热固性材料层的材料选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰 胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯中的任一种或多种。
可选地，芯片为间隔设置的多个，在芯片远离生长基板的一侧表面覆盖第一胶层的步骤包括：在相邻各芯片之间设置挡墙，其中，芯片与挡墙之间具有空隙；在空隙对应的生长基板上形成可溶性聚合物层；涂覆第一胶层于生长基板上，第一胶层被配置为覆盖芯片远离生长基板的一侧表面。通过先在相邻芯片之间形成挡墙，能够把每一个芯片分开，避免相互影响，如剥离芯片A，而不剥离芯片B时，通过设置挡墙可以避免激光照射芯片A时对芯片B的影响，从而在剥离芯片A时芯片B不会受到影响；并且，通过设置挡墙还能够在挡墙被去除后，在被去除的位置形成遮光结构，以防止相邻芯片之间混色。
可选地，在垂直于生长基板的方向上，挡墙的高度与芯片的高度相同。通过使挡墙的高度与芯片的高度相同，不仅能够使后续形成的遮光结构具有足够的高度来防止相邻芯片之间的混色，还能够避免挡墙过高造成陷于第一胶层中而导致的剥离困难。
可选地，在垂直于生长基板的方向上，可溶性聚合物层的高度小于挡墙的高度。通过使可溶性聚合物层的高度小于挡墙的高度，能够避免可溶性聚合物越过挡墙发生两两相接，而在选择性剥离时，对相邻芯片造成影响以及可溶性聚合物层过高造成陷于第一胶层中而导致的剥离困难。
可选地，可溶性聚合物层为聚酰亚胺层。聚酰亚胺形成的可溶性聚合物层通过N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂能够被快速、有效地被去除。
可选地，在生成平整层的步骤之后，芯片转移方法还包括：将芯片从生长基板上剥离，以使芯片转移至第一暂态基板上；将第一暂态基板具有芯片的一侧通过第二胶层与第二暂态基板贴合，以将芯片转移至第二暂态基板上；将第二暂态基板上的芯片与显示背板键合，以将芯片转移到显示背板上。
可选地，将第一暂态基板具有芯片的一侧通过第二胶层与第二暂态基板贴合的步骤包括：涂覆第二胶层于第一暂态基板上的芯片的裸露侧；提供表面覆盖有未固化的第二热固性材料层的第二暂态基板，将第二热固性材料层与第二胶层贴合，并固化第二热固性材料层；剥离第一暂态基板上的芯片，以将芯片转移至第二暂态基板上。通过采用第二胶层和第二热固性材料层，由于第二热固性材料未固化易形变，贴合后其形状将和第二胶层的高低凸起相对应，形成互补图形，进一步保证芯片能够处在同一水平面。
可选地，第二胶层为热解胶形成，热解胶的分解温度高于第二热固性材料层的固化温度。通过使上述热解胶的分解温度高于第二热固性材料层的固化温度，以保证后续将第二热固性材料层高温固化时热解胶不会分解，从而保证对芯片的粘附性。
可选地，第二热固性材料层的材料选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯中的任一种或多种。
可选地，在剥离第一暂态基板上的芯片的步骤之后，将第二暂态基板上的芯片转移至显示背板上的步骤包括：在芯片裸露的表面上形成电极；提供一侧表面具有接触垫的显示背板，将第二暂态基板上的芯片的电极与接触垫键合；剥离第二暂态基板，以使芯片转移至显示背板上。
基于同样的发明构思，本发明还提供一种显示装置，其包括显示背板以及位于显示背板上的芯片，该芯片采用如上述的芯片转移方法转移至显示背板上。
在本发明中，由于芯片是采用如上述的芯片转移方法转移至显示背板上的，使得在其上设置的芯片能够处在同一水平面，避免了在与另一基板压力贴合转移过程中，有些芯片会由于高度不足而导致的贴合不完全或陷入另一临时基板表面的胶材中，保证了芯片的成功转移，从而保证了上述 显示装置的发光效率。
附图说明
图1为根据本发明一种实施例中提供的芯片转移方法的流程示意图；
图2为根据本发明一种实施例中提供的芯片转移方法中，提供表面形成有芯片的生长基板的结构示意图；
图3为在图2所示的芯片远离生长基板的一侧表面覆盖第一胶层后的结构示意图；
图4为提供表面覆盖有第一热固性材料层的第一暂态基板并将图3所示的第一胶层与第一热固性材料层贴合后将第一热固性材料层固化后的结构示意图；
图5和图6为采用激光剥离工艺将图4所示的生长基板上的芯片剥离后的结构示意图；
图7为提供表面覆盖有第二热固性材料层的第二暂态基板并将图5所示的第二胶层与第二暂态基板贴合后将第二热固性材料固化后的结构示意图；
图8将在图7所示的芯片从第一胶层上剥离后的结构示意图；
图9将在图8所示的芯片裸露的表面上形成电极后的结构示意图。
附图标记说明：
10-生长基板；20-芯片；30-挡墙；40-可溶性聚合物层；50-第一胶层；60-第一热固性材料层；70-第一暂态基板；80-第二胶层；90-第二热固性材料层；100-第二暂态基板；110-电极。
具体实施方式
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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
正如背景技术部分所描述的，在现有技术中实现芯片转移的过程中，由于临时基板上涂覆的胶材在固化前为流动态，固化后厚度往往处处存在差异，使得在与另一基板压力贴合转移过程中，有些芯片会由于高度不足而粘附不完全，有些芯片则会由于高度过高而陷入另一临时基板表面的胶材中，从而造成转移失败。
基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
本申请的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种芯片转移方法，如图1。
下面将结合附图更详细地描述根据本申请提供的芯片转移方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
首先，执行步骤S201：提供生长基板，生长基板表面形成有芯片，如图2所示，并在芯片20远离生长基板10的一侧表面覆盖第一胶层50，如图3所示。上述生长基板10可以为刚性基底，如玻璃片、石英片和蓝宝石衬底等。
在上述步骤中，可以在生长基板10上涂覆光解胶或热解胶，以形成覆盖芯片20的第一胶层50。
在一些实施方式中，采用热解胶形成覆盖芯片20的第一胶层50，上述 热解胶的分解温度高于第一热固性材料层60的固化温度，以保证后续将第一热固性材料层60高温固化时热解胶不会分解，从而保证对芯片20的粘附性。
在一些实施方式中，形成上述芯片20的方式包括：在生长基板10上完成LED磊晶膜层，并进行切割以形成多个独立的LED芯片20。
在一些实施方式中，在芯片20远离生长基板10的一侧表面覆盖第一胶层50的步骤包括在相邻各芯片20之间设置挡墙30，其中，芯片20与挡墙30之间具有空隙；在空隙对应的生长基板10上形成可溶性聚合物层40，如图2所示；涂覆第一胶层50于生长基板10上，第一胶层50还覆盖于挡墙30远离生长基板10的一侧表面以及可溶性聚合物层40远离生长基板10的一侧表面，如图3所示。
在上述实施方式中，可以通过将芯片20与挡墙30之间空隙的可溶性聚合物层40平坦化，使得在生长基板10上涂覆的第一胶层50具有更好地水平度，从而降低了第一胶层50表面的不平整性。
在上述实施方式中，可溶性聚合物层40可以为聚酰亚胺层。但并不局限于上述可选的种类，本领域技术人员可以根据现有技术对上述可溶性聚合物层40的种类进行合理选取，如上述可溶性聚合物层40还可以为亚克力类有机物层。
在上述实施方式中，为了避免挡墙30过高造成陷于第一胶层50中而导致的剥离困难，优选地，在垂直于生长基板10的方向上，挡墙30的高度与芯片20的高度相同。
在上述实施方式中，为了避免可溶性聚合物层40过高造成陷于第一胶层50中而导致的剥离困难，优选地，在垂直于生长基板10的方向上，可溶性聚合物层40的高度小于挡墙30的高度。
然后，执行步骤S203：提供表面覆盖有未固化的第一热固性材料层的第一暂态基板，将第一胶层与第一热固性材料层贴合，如图4所示。
上述第一暂态基板70可以为刚性基底，如玻璃片、石英片和蓝宝石衬底等。
在上述步骤S203中，形成第一热固性材料层60的材料可以选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯中的任一种或多种。但并不局限于上述可选的种类，本领域技术人员可以根据现有技术对上述第一热固性材料层60的种类进行合理选取。
然后，执行步骤S205：固化第一热固性材料层，以使第一胶层上的凹凸面和第一热固性材料层的凹凸面配合，生成平整层，以便于转移芯片。
在上述步骤S205中，通过对未固化的第一热固性材料层60进行加热处理，以将其固化，第一热固性材料层60的固化温度可以根据其具体的材料种类进行合理设定。
在完成步骤S205之后，可以将芯片20从生长基板10上剥离，以使芯片20转移至第一暂态基板70上，如图5和图6所示。
在一些实施方式中，采用激光剥离工艺(LLO)将生长基板10上的芯片20剥离，如图5所示。
在上述实施方式中，剥离芯片20可以采用266nm、355nm、532nm等波长的激光，为了与键合的显示背板的像素相对应，可以采用选择性剥离工艺，以剥离与显示背板像素相对应的芯片20。
在上述实施方式中，当相邻各芯片20之间设置有挡墙30和可溶性聚合物层40时，将可溶性聚合物层40从生长基板10上剥离，以使芯片20和可溶性聚合物层40同时转移到第一暂态基板70上，上述可溶性聚合物层40可以为聚酰亚胺，剥离聚酰亚胺可以采用308nm波长激光，在激光剥离工艺中由于挡墙30无法剥离，从而会残留在生长基板10上，使相邻芯片20之间形成空隙。
在使芯片20转移至第一暂态基板70上的步骤之后，芯片20远离第一暂态基板70的一侧表面裸露，如图6所示，将第一暂态基板70具有芯片 20的一侧通过第二胶层80与第二暂态基板100贴合，以将芯片20转移至第二暂态基板100上，如图7和图8所示。
在一些实施方式中，将第一暂态基板70具有芯片20的一侧通过第二胶层80与第二暂态基板100贴合的步骤包括：涂覆第二胶层80于第一暂态基板70上的芯片20的裸露侧；提供表面覆盖有未固化的第二热固性材料层90的第二暂态基板100，将第二热固性材料层90与第二胶层80贴合，并固化第二热固性材料层90，如图7所示；剥离第一暂态基板70上的芯片20，以将芯片20转移至第二暂态基板100上，如图8所示。
在上述实施方式中，当前述步骤中在相邻芯片20之间形成有挡墙30时，芯片20在转移到第一暂态基板70上后，挡墙30会残留在生长基板10上，使相邻芯片20之间形成空隙，此时上述第二胶层80中的部分会填充于上述空隙中形成遮光结构，如图7和图8所示，用于防止相邻芯片之间混色。
在上述实施方式中，可以在生长基板10上涂覆光解胶或热解胶，以形成覆盖芯片20的第二胶层80，当采用热解胶形成覆盖芯片20的第一胶层50时，上述热解胶的分解温度高于第二热固性材料的固化温度，以保证后续将第二热固性材料高温固化时热解胶不会分解，从而保证对芯片20的粘附性。
在上述实施方式中，采用的第二热固性材料也可以选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯中的任一种或多种。但并不局限于上述可选的种类，本领域技术人员可以根据现有技术对上述第二热固性材料的种类进行合理选取。
在将芯片20转移至第二暂态基板100上的步骤之后，芯片20远离第二暂态基板100的一侧表面裸露，可以将第二暂态基板100上的芯片20与显示背板键合，以将芯片20转移到显示背板上。
在一些实施方式中，在剥离第一暂态基板70上的芯片20的步骤之后， 将第二暂态基板100上的芯片20转移至显示背板上的步骤包括：在芯片20裸露的表面上形成电极110，如图9所示；提供一侧表面具有接触垫的显示背板，将第二暂态基板100上的芯片20的电极与上述接触垫键合；剥离第二暂态基板100，以使芯片20转移至显示背板上。
在上述实施方式中，当相邻各芯片20之间设置有挡墙30和可溶性聚合物层40时，在芯片20裸露的表面上形成电极110的步骤之后，先去除上述可溶性聚合物层40，再使电极110与显示背板连接。
在一些实施方式中，上述生长基板10为多个，将多个生长基板10上的芯片20转移至第一暂态基板70上，并将芯片20转移至第二暂态基板100上，然后在芯片20裸露的表面上形成电极110。
基于同样的发明构思，本发明还提供一种显示装置，其包括显示背板，以及采用如上述的芯片转移方法转移至显示背板上的芯片。
需要说明的是，本申请中的芯片为Micro LED(微型发光二极管)，也可以是纳米级LED。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (14)

  1. 一种芯片转移方法，包括：
    提供生长基板，所述生长基板表面形成有芯片，在所述芯片远离所述生长基板的一侧表面覆盖第一胶层；
    提供表面覆盖有未固化的第一热固性材料层的第一暂态基板，将所述第一胶层与所述第一热固性材料层贴合；
    固化所述第一热固性材料层，以使所述第一胶层上的凹凸面和所述第一热固性材料层的凹凸面配合，生成平整层，以便于转移所述芯片。
  2. 如权利要求1所述的芯片转移方法，其中，所述第一胶层为热解胶形成，所述热解胶的分解温度高于所述第一热固性材料层的固化温度。
  3. 如权利要求1所述的芯片转移方法，其中，所述第一胶层为光解胶形成。
  4. 如权利要求1所述的芯片转移方法，其中，所述第一热固性材料层的材料选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯中的任一种或多种。
  5. 如权利要求1至4中任一项所述的芯片转移方法，其中，所述芯片为间隔设置的多个，在所述芯片远离所述生长基板的一侧表面覆盖所述第 一胶层的步骤包括：
    在相邻各所述芯片之间设置挡墙，其中，所述芯片与所述挡墙之间具有空隙；
    在所述空隙对应的所述生长基板上形成可溶性聚合物层；
    涂覆所述第一胶层于所述生长基板上，所述第一胶层被配置为覆盖所述芯片远离所述生长基板的一侧表面。
  6. 如权利要求5所述的芯片转移方法，其中，在垂直于所述生长基板的方向上，所述挡墙的高度与所述芯片的高度相同。
  7. 如权利要求5所述的芯片转移方法，其中，在垂直于所述生长基板的方向上，所述可溶性聚合物层的高度小于所述挡墙的高度。
  8. 如权利要求5所述的芯片转移方法，其中，所述可溶性聚合物层为聚酰亚胺层。
  9. 如权利要求1至4中任一项所述的芯片转移方法，其中，在生成所述平整层的步骤之后，所述芯片转移方法还包括：
    将所述芯片从所述生长基板上剥离，以使所述芯片转移至所述第一暂态基板上；
    将所述第一暂态基板具有所述芯片的一侧通过第二胶层与第二暂态基 板贴合，以将所述芯片转移至所述第二暂态基板上；
    将所述第二暂态基板上的芯片与显示背板键合，以将所述芯片转移到所述显示背板上。
  10. 如权利要求9所述的芯片转移方法，其中，将所述第一暂态基板具有所述芯片的一侧通过第二胶层与所述第二暂态基板贴合的步骤包括：
    涂覆第二胶层于所述第一暂态基板上的芯片的裸露侧；
    提供表面覆盖有未固化的第二热固性材料层的第二暂态基板，将所述第二热固性材料层与所述第二胶层贴合，并固化所述第二热固性材料层；
    剥离所述第一暂态基板上的所述芯片，以将所述芯片转移至所述第二暂态基板上。
  11. 如权利要求10所述的芯片转移方法，其中，所述第二胶层为热解胶形成，所述热解胶的分解温度高于所述第二热固性材料层的固化温度。
  12. 如权利要求10所述的芯片转移方法，其中，所述第二热固性材料层的材料选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂和聚氨酯中的任一种或多种。
  13. 如权利要求9所述的芯片转移方法，其中，在剥离所述第一暂态基板上的芯片的步骤之后，将所述第二暂态基板上的芯片转移至所述显示 背板上的步骤包括：
    在所述芯片裸露的表面上形成电极；
    提供一侧表面具有接触垫的显示背板，将所述第二暂态基板上的芯片的电极与所述接触垫键合；
    剥离所述第二暂态基板，以使所述芯片转移至所述显示背板上。
  14. 一种显示装置，包括显示背板以及位于所述显示背板上的芯片，其中，所述芯片采用如权利要求1-13中任一项所述的芯片转移方法转移至所述显示背板上。
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