一种发光二极管芯片集成定位器、巨量转移装置及方法与流程

1.本技术涉及巨量转移技术领域，特别涉及一种发光二极管芯片集成定位器、巨量转移装置及方法。


背景技术：

2.发光二极管的巨量转移技术指的是将在源基板上生长的发光二极管芯片从源基板上分离并通过某种作用力将芯片快速、准确且可靠地转移到显示电子器件上的技术。
3.由于每次转移的芯片尺寸较小且数量巨大，利用传统的装置及方法进行转移，无法将芯片快速、准确且可靠地转移到显示电子器件上。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种发光二极管芯片集成定位器、巨量转移装置及方法，可以快速、准确且可靠地实现发光二极管芯片的巨量转移。
5.提供该发明内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
6.为实现上述目的，本技术有如下技术方案：
7.第一方面，本技术实施例提供了一种发光二极管芯片集成定位器，包括：所述发光二极管芯片集成定位器用于贴附发光二极管芯片；
8.所述发光二极管芯片集成定位器包括第三贴附结构，所述第三贴附结构用于实现多个所述发光二极管芯片集成定位器之间的贴附。
9.第二方面，本技术实施例提供了一种发光二极管的巨量转移装置，包括：
10.多个发光二极管芯片集成定位器和物料容置容器，
11.所述发光二极管芯片集成定位器用于贴附发光二极管芯片；
12.所述发光二极管芯片集成定位器包括第三贴附结构，所述第三贴附结构用于实现多个所述发光二极管芯片集成定位器之间的贴附；
13.所述物料容置容器包括注料口和第一阀门，所述注料口用于注入所述发光二极管芯片集成定位器，所述第一阀门用于注入与排放密度大于所述发光二极管芯片集成定位器密度的第一物质；
14.所述物料容置容器的一侧开口用于放置基板，以便实现所述发光二极管芯片与所述基板的贴附。
15.第三方面，本技术实施例提供了一种发光二极管的巨量转移方法，包括：
16.利用发光二极管芯片集成定位器贴附发光二极管芯片；
17.将所述发光二极管芯片集成定位器通过物料容置容器的注料口注入所述物料容置容器中；所述发光二极管芯片集成定位器包括第三贴附结构，所述第三贴附结构用于实现多个所述发光二极管芯片集成定位器之间的贴附；
18.将大于所述发光二极管芯片集成定位器密度的第一物质通过物料容置容器的第一阀门注入所述物料容置容器中，以使所述发光二极管芯片与所述物料容置容器的一侧开口放置的基板贴附。
19.与现有技术相比，本技术实施例具有以下有益效果：
20.本技术实施例提供了一种发光二极管芯片集成定位器、巨量转移装置及方法，该装置包括：多个发光二极管芯片集成定位器和物料容置容器，发光二极管芯片集成定位器用于贴附发光二极管芯片。发光二极管芯片集成定位器包括第三贴附结构，第三贴附结构用于实现多个发光二极管芯片集成定位器之间的贴附，从而可以实现多个发光二极管芯片集成定位器的整齐排列，提高了后续贴附在基板上发光二极管的均匀性和准确性。物料容置容器包括注料口和第一阀门，注料口用于注入发光二极管芯片集成定位器，第一阀门用于注入与排放密度大于发光二极管芯片集成定位器密度的第一物质，物料容置容器的一侧开口用于放置基板，以便实现发光二极管芯片与基板的贴附。从而通过第一物质的注入实现发光二极管芯片与基板之间的紧密贴附，提高了发光二极管芯片巨量转移的可靠性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术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，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
22.结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
23.图1示出了本技术实施例提供的一种发光二极管的巨量转移装置的示意图；
24.图2示出了本技术实施例提供的一种发光二极管芯片集成定位器的示意图；
25.图3示出了图2提供的一种发光二极管芯片集成定位器的俯视图；
26.图4示出了本技术实施例提供的一种发光二极管芯片的剖视图；
27.图5示出了本技术实施例提供的又一种发光二极管芯片集成定位器的示意图；
28.图6示出了本技术实施例提供的另一种发光二极管芯片集成定位器的示意图；
29.图7示出了本技术实施例提供的再一种发光二极管芯片集成定位器的示意图；
30.图8示出了本技术实施例提供的一种发光二极管的巨量转移方法的流程图；
31.图9示出了本技术实施例提供的又一种发光二极管的巨量转移方法的流程图。
具体实施方式
32.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
34.正如背景技术中的描述，经申请人研究发现，发光二极管的巨量转移技术指的是
将在源基板上生长的发光二极管芯片从源基板上分离并通过某种作用力将芯片快速、准确且可靠地转移到显示电子器件上的技术。
35.举例来说，mi cro-led(微型发光二极管，mi cro-l i ght-emitt i ng d i ode)应用于大屏显示，mi cro-led在衬底上制作完成后从基板上进行分离，再通过巨量转移的方式将mi cro-led芯片在更大尺寸且带有逻辑电路的基板上进行组装，从而满足大尺寸显示应用需求。同样的，柔性显示的应用也需要将led转移到柔性基板上,亦需要巨量转移得以实现。
36.由于每次转移的芯片尺寸较小且数量巨大，对转移工艺的精确性和速率要求非常高，利用传统的装置及方法进行转移，无法将芯片快速、准确且可靠地转移到显示电子器件上。
37.为了解决以上技术问题，本技术实施例提供了一种发光二极管的巨量转移装置及方法，该装置包括：多个发光二极管芯片集成定位器和物料容置容器，发光二极管芯片集成定位器用于贴附发光二极管芯片。发光二极管芯片集成定位器包括第三贴附结构，第三贴附结构用于实现多个发光二极管芯片集成定位器之间的贴附，从而可以实现多个发光二极管芯片集成定位器的整齐排列，提高了后续贴附在基板上发光二极管的均匀性和准确性。物料容置容器包括注料口和第一阀门，注料口用于注入发光二极管芯片集成定位器，第一阀门用于注入与排放密度大于发光二极管芯片集成定位器密度的第一物质，物料容置容器的一侧开口用于放置基板，以便实现发光二极管芯片与基板的贴附。从而通过第一物质的注入实现发光二极管芯片与基板之间的紧密贴附，提高了发光二极管巨量转移的可靠性。
38.示例性装置
39.参见图1所示，为本技术实施例提供的一种发光二极管的巨量转移装置的示意图，包括：
40.多个发光二极管芯片集成定位器1和物料容置容器2，物料容置容器2是可封闭的容器，发光二极管芯片集成定位器1用于贴附发光二极管芯片，发光二极管芯片集成定位器1包括第三贴附结构，第三贴附结构用于实现多个发光二极管芯片集成定位器1之间的贴附固定。
41.具体的，第三贴附结构可以包括光滑表面，并且可以在表面上设置磁性材料、静电材料或者化学物质等，彼此的发光二极管芯片集成定位器1相互靠近时可以相互吸引或者排斥，从而通过第三贴附结构可以实现多个发光二极管芯片集成定位器1的整齐排列，提高了后续贴附在基板5上发光二极管的均匀性和准确性。
42.物料容置容器2包括可密闭的注料口3和第一阀门4，注料口3用于注入发光二极管芯片集成定位器1，第一阀门4用于注入与排放密度大于发光二极管芯片集成定位器1密度的第一物质。物料容置容器2的一侧开口用于放置基板5，以便实现发光二极管芯片与基板5的贴附。从而通过第一物质的注入实现发光二极管芯片与基板5之间的紧密贴附，提高了发光二极管芯片巨量转移的可靠性。
43.具体的，参见图2和图3所示，其中图3为图2所示结构的俯视图，本技术实施例提供的发光二极管芯片集成定位器1可以包括设置有第一贴附结构101的容置腔10，容置腔10用于利用第一贴附结构101贴附发光二极管芯片7并容纳。
44.参见图4所示，为本技术实施例提供的一种发光二极管芯片7的剖面示意图，发光
二极管芯片7可以包括用于与基板贴附的第一面71和与第一面71相对的第二面72，第二面72远离第一面71的一侧设置有第二贴附结构73，以便第二贴附结构73与第一贴附结构101之间的贴附，实现容置腔10对发光二极管芯片7的容纳。
45.举例来说，可以通过流水线将发光二极管芯片7传输到容置腔10对应的位置，由容置腔10中的第一贴附结构101实现对发光二极管芯片7第二贴附结构73的贴附。
46.优选的，为了保证最后巨量转移到基板5上的发光二极管芯片7的质量，在将发光二极管芯片7放置到容置腔10之前，还可以先对发光二极管芯片7进行质量检测校验，确保发光二极管芯片7的质量达到要求，以提高最终巨量转移形成的显示面板的良率。
47.具体的，参见图5所示，发光二极管芯片集成定位器1包括第三贴附结构14，第三贴附结构14用于实现多个发光二极管芯片集成定位器1之间的贴附。
48.在一种可能的实现方式中，本技术实施例提供的第一贴附结构101、第二贴附结构73和第三贴附结构14，可以包括：磁性结构、静电结构和/或冷冻结构。
49.举例来说，当第一贴附结构101为磁性结构时，其材料可以包括磁性材料，其对应的发光二极管芯片7上的第二贴附结构73可以包括铁镍等材料，磁性材料可以对铁镍材料实现吸附，从而完成了第二贴附结构73与第一贴附结构101之间的吸附，即容置腔10可以沾取发光二极管芯片7并容纳。
50.当第三贴附结构14为磁性结构时，相对的两面的极性相反，从而可以实现多个发光二极管芯片集成定位器1之间的互相吸附。由于发光二极管芯片7的尺寸一般较小，通过发光二极管芯片集成定位器1之间的互相吸附，发光二极管芯片集成定位器1可以集成到特定大小的单元，数十个一组，或者数百个一组，可以按照特定的几何形状形成为一个集成单元，以实现发光二极管芯片7的整齐排列，提高后续贴在基板5上的发光二极管芯片7的均匀性和准确性。
51.在一种可能的实现方式中，本技术实施例提供的容置腔10可以包括多个，分别用于容纳不同颜色的发光二极管芯片7，即参见图6所示，容置腔10可以包括三个分别容纳不同颜色的发光二极管芯片7，例如可以包括红光发光二极管的容置腔21、绿光发光二级管的容置腔22和蓝光发光二极管的容置腔23，从而各种不同颜色的发光二极管芯片7之间可以形成像素单元。
52.对于不同的容置腔10可以通过流水线上不同的机械管道将发光二极管芯片7运送到对应的位置。
53.在一种可能的实现方式中，参见图2所示，本技术实施例提供的发光二极管芯片集成定位器1可以包括：与容置腔10相连的第二结构11，第二结构11的密度大于容置腔10的密度。
54.可选的，本技术实施例提供的第一物质可以包括具有化学稳定性的液体和/或气体。
55.举例来说，当第一物质为纯水时，通过阀门4注入纯水，为了防止水污染，可以设置一个密度较大的套头即第二结构11，容置腔10的密度可以设置的较小，从而发光二极管芯片集成定位器1漂浮在水面上时，容置腔10位于水面上，防止受到水的污染，具体的，参见图1所示，容置腔位于液面6上，有效避免了水污染。
56.可选的，为了进一步防止水污染并且让装置直立漂浮在液面上，参见图2所示，本
申请实施例提供的装置还可以包括第二结构11和容置腔10之间的顶芯即第一结构12，顶芯12的密度也小于第一结构12的密度，避免容置腔10中的发光二极管芯片7接触水面。
57.其中，为了使容置腔10更远离液面，可以设置第一结构12的密度小于第二结构11的密度，可选的，第一结构和/或第二结构的形状为方柱形状六面体。
58.此外，本技术实施例提供的第一贴附结构、第二贴附结构和/或第三贴附结构包括亲水的第一表面，第一表面的光滑度大于或等于第二预设阈值；第一表面的湿润度大于或等于第三预设阈值。
59.可选的，本技术实施例提供的装置还可以包括包围顶芯12设置的套壳13，套壳13的材料可以为弹性材料。
60.可选的，为了进一步防止水污染发光二极管芯片7，第一物质可以包括密度较高的气体，或者其他可以防止污染的物质。
61.在一种可能的实现方式中，除了上文提到的避免水污染，还可以防止空气等氧气的污染，参见图1所示，本技术实施例提供的物料容置容器还可以包括第二阀门8，第二阀门8注入与排放密度小于发光二极管芯片集成定位器1密度的第二物质，第二物质可以包括具有化学稳定性的气体，该气体例如可以是氮气、二氧化碳、惰性气体等。
62.即可以在物料容置容器2中填充有具有化学稳定性气体，以同时防止水氧侵蚀。
63.在一种可能的实现方式中，本技术实施例提供的发光二极管芯片7的第一面71的光滑度大于或等于第一预设阈值，第一面71远离第二面72的一侧设置有第四贴附结构74。
64.即将发光二极管芯片7与基板5接触的表面可以设置为平坦光滑面，第四贴附结构74具体可以为涂布的方便与基板5粘附的材料，以方便发光二极管芯片7与基板5的紧密贴附。
65.举例来说，第四贴附结构74可以包含光滑表面和与光滑表面在同一个平面的电极，在第四贴附结构74或者基板5上可以涂布光固化胶水，当第四贴附结构74与基板5接触后，可以通过光固化工艺将发光二极管芯片7固定到基板5上。
66.在一种可能的实现方式中，参见图7所示，可以在顶芯12远离第二结构11的一侧设置多个凹槽121，直接在凹槽121中容置各种不同颜色的发光二极管芯片7，并且发光二极管芯片7可以按特定的红绿蓝组合颜色矩阵排列，结构简单，节约了成本。
67.优选的，可以将凹槽121的深度设置的小于或等于发光二极管芯片7的厚度，以方便后续发光二极管芯片7与基板5的直接贴附。
68.本技术实施例提供了一种发光二极管的巨量转移装置，该装置包括：多个发光二极管芯片集成定位器和物料容置容器，发光二极管芯片集成定位器用于贴附发光二极管芯片。发光二极管芯片集成定位器包括第三贴附结构，第三贴附结构用于实现多个发光二极管芯片集成定位器之间的贴附，从而可以实现多个发光二极管芯片集成定位器的整齐排列，提高了后续贴附在基板上发光二极管的均匀性和准确性。物料容置容器包括注料口和第一阀门，注料口用于注入发光二极管芯片集成定位器，第一阀门用于注入与排放密度大于发光二极管芯片集成定位器密度的第一物质，物料容置容器的一侧开口用于放置基板，以便实现发光二极管芯片与基板的贴附。从而通过第一物质的注入实现发光二极管芯片与基板之间的紧密贴附，提高了发光二极管芯片巨量转移的可靠性。
69.本技术实施例提供的一种发光二极管的巨量转移装置结构简单，设备成本不高，
并且可以重复使用，在提高效率的同时，能节省成本，达到工艺要求，使得led迁移能快速生产，快速转移。并且由于发光二极管芯片集成定位器在悬浮物质中受到的浮力还可以通过液体或/和气体压力调节，并且液体有一定弹性，发光二极管芯片受力容易调节，并且在操作中不容易造成发光二极管芯片损坏。
70.示例性方法
71.参见图8所示，为本技术实施例提供的一种发光二极管的巨量转移方法的流程图，包括：
72.s101：利用发光二极管芯片集成定位器贴附发光二极管芯片
73.在本技术实施例中，可以通过静电、分子作用力或者磁力等将发光二极管芯片集成到发光二极管芯片集成定位器中。
74.在一种可能的实现方式中，可以利用发光二极管芯片集成定位器贴附发光二极管芯片到容置腔中。
75.发光二极管芯片集成定位器包括设置有第一贴附结构的容置腔，发光二极管芯片包括用于与基板贴附的第一面和与第一面相对的第二面，第二面远离第一面的一侧设置有第二贴附结构，以便第二贴附结构与第一贴附结构之间的贴附，实现容置腔对发光二极管芯片的容纳。
76.具体的，在一种可能的实现方式中，当第一贴附结构和/或第二贴附结构包括亲水的第一表面，第一表面的光滑度大于或等于第二预设阈值，第一表面的湿润度大于或等于第三预设阈值时，可以以第一速度降低容置腔中的温度，以使发光二极管芯片和容置腔之间形成冰膜固定。
77.即该第一贴附结构可以是一湿润的光滑表面，将led放置在容置腔后，可以采用急速降温的方式，将led与容置腔固定，此时led与容置腔由于温度降低，形成了冰膜，将两者连接在一起。
78.采用冰膜固定的方式可以是临时固定方式，可以实现led与容置腔之间的临时固定，并且可以在后续led与基板贴附时，可以快速解除led与容置腔之间的固定，以便快速实现贴附。
79.s102：将所述发光二极管芯片集成定位器通过物料容置容器的注料口注入所述物料容置容器中；所述发光二极管芯片集成定位器包括第三贴附结构，所述第三贴附结构用于实现多个所述发光二极管芯片集成定位器之间的贴附。
80.在本技术实施例中，可以向物料容置容器注入第一体积的第一物质，例如集成定位器可以逐个放入液面上，将集成定位器连成一片。进一步地，集成定位器可以保持一定的基础数量，比如首尾连接成不同的集成度或者模块化为特定集合形状与集成度。
81.预先在容器中设置一般的纯水与具有化学稳定性的气体，比如氮气，二氧化碳气体等，等待发光二极管芯片集成定位器布满容器，将基板缓缓放入容器。持续注入纯水，并放出气体，并加压。
82.s103：将大于所述发光二极管芯片集成定位器密度的第一物质通过物料容置容器的阀门注入所述物料容置容器中，以使所述发光二极管芯片与所述物料容置容器的一侧开口放置的基板贴附。
83.本技术实施例中，可以注入纯水直至led与基板紧贴，持续注水加压，直至大部分
的器件与基板紧密贴合。由于基板与led设置有光滑面，并且水具有一定的弹性，led可以紧贴基板，并且不容易损坏器件。
84.具体的，在完成led与基板的贴合时，可以采用急冻的方式，例如可以置换一定温度的气体，或者通过其它方式使得基板的温度降低，将led与基板暂时固定，将液体放出，led集成定位器由于重力与基板分离，如果不能分离，可以采用风吹等方案。
85.在一种可能的实现方式中，当发光二极管芯片与物料容置容器的一侧开口放置的基板贴附后，可以在发光二极管芯片和基板之间进行焊接或涂胶固化，以进一步提高连接的稳定性，当发光二极管芯片和基板之间建立了稳定连接后，也可以快速解除采用急冻方式暂时固定的led与基板，此时只要升高led或者基板的温度即可，简单方便，提高了效率。
86.举例来说，参见图9所示，为本技术实施例提供的又一种发光二极管的巨量转移方法的流程图，包括：led晶圆分离后，经过质量检验，将led按三原色放置在发光二极管集成定位器中；在容器中注入纯水与化学性质稳定的气体，该气体例如可以是氮气、二氧化碳、惰性气体等；将led发光二极管集成定位器通过机械臂或者管道等装置，注入容器中；发光二极管集成定位器整齐悬浮在液面上；led整齐地与基板贴合后，继续注入纯水，并同时放出气体，并加压注水，将led整齐地固定在基板上，与发光二极管集成定位器分离，此时可以将容器中的水放出，并注入化学性质稳定的气体，该气体例如可以是氮气、二氧化碳、惰性气体等。
87.最后，将基板翻转，并将led焊接在基板上，或者涂胶固化，以完成对led的巨量转移。
88.本技术实施例提供了一种发光二极管的巨量转移方法，利用该方法的装置包括：多个发光二极管芯片集成定位器和物料容置容器，发光二极管芯片集成定位器用于贴附发光二极管芯片。发光二极管芯片集成定位器包括第三贴附结构，第三贴附结构用于实现多个发光二极管芯片集成定位器之间的贴附，从而可以实现多个发光二极管芯片集成定位器的整齐排列，提高了后续贴附在基板上发光二极管的均匀性和准确性。物料容置容器包括注料口和第一阀门，注料口用于注入发光二极管芯片集成定位器，第一阀门用于注入与排放密度大于发光二极管芯片集成定位器密度的第一物质，物料容置容器的一侧开口用于放置基板，以便实现发光二极管芯片与基板的贴附。从而通过第一物质的注入实现发光二极管芯片与基板之间的紧密贴附，提高了发光二极管芯片巨量转移的可靠性。
89.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于装置实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
90.以上所述仅是本技术的优选实施方式，虽然本技术已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围内。