CN112885764B - 转移基板及其制备方法、转移装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种转移基板及其制备方法、转移装置。所述转移基板包括基板；位于所述基板至少一表面的吸附层，所述吸附层远离所述基板的一侧设有多个芯片底座；其中，所述转移基板还包括位于所述基板和所述吸附层之间的阻挡层。本申请通过在基板和吸附层之间增加一阻挡层，所述阻挡层可以打断所述吸附层材料中的应力传递，降低所述吸附层整体收缩率，从而可以实现大型化转移基板的制备。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种转移基板及其制备方法、转移装置。
背景技术
Micro-LED即发光二极管(LED：Light Emitting Diode)微缩技术，是指将传统LED阵列化、微缩化后定址巨量转移到电路基板上，形成超小间距LED，将毫米级别的LED长度进一步微缩到微米级，以达到超高像素、超高解析率。Micro LED具备无需背光源、能够自发光的特性，与有机发光二极管(OLED：Organic Light-Emitting Diode)相似，但相比OLED，Micro LED色彩更容易准确的调试，有更长的发光寿命和更高的亮度，且封装要求低，更容易实现柔性及无缝拼接显示，是未来极具发展潜力的未来显示器。
目前，Micro-LED技术中转移技术通常会采用高精度控制的打印头，进行弹性印模(Stamp)，利用范德华力让LED黏附在转移头上，然后放置到目标衬底片上去。然而，现有的弹性印模制备方法中，采用小型硅基板作为基底只能制备出大概10mm*10mm的尺寸的TFT-LCD面板，然后再通过拼接等方式来实现大型化，这种方法工艺不仅增加了转移过程工艺，同时还增加了生产成本，因此急需改进。
发明内容
本申请提供了一种转移基板及其制备方法、转移装置，用以解决现有的转移基板制备工艺中制备方法步骤较为繁琐、生产成本较高和等技术问题。
为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
本申请提供一种转移基板，包括：
基板；位于所述基板至少一表面的吸附层，所述吸附层远离所述基板的一侧设有多个芯片底座；
其中，所述转移基板还包括位于所述基板和所述吸附层之间的阻挡层。
在本申请的转移基板中，所述阻挡层包括多个在所述基板上呈阵列排布的凸起，且相邻所述凸起间的距离相等。
在本申请的转移基板中，相邻两个所述凸起的间距为10微米～100微米。
在本申请的转移基板中，所述吸附层在所述基底上的正投影覆盖所述凸起在所述基板上的正投影。
在本申请的转移基板中，所述阻挡层包括在所述基板上呈网格图案的凸部，所述网格形状为规则网格或不规则网格。
在本申请的转移基板中，所述凸部的高度为10微米～50微米。
在本申请的转移基板中，所述阻挡层与所述基板为一体成型结构。
本申请还提供一种转移基板的制备方法，包括以下步骤：
在第一基板上涂布光刻胶，形成第一阻挡层；
在所述第一阻挡层上施加吸附材料；
在第二基板上涂布光刻胶，形成第二阻挡层；
将所述第一基板具有第一阻挡层的一侧和所述第二基板具有第二阻挡层的一侧对盒贴合，然后对所述吸附材料同时进行加压和固化，形成吸附层；
将所述第一基板和所述第一阻挡层剥离；
将所述第二基板远离所述第二阻挡层的一侧与一硬质基板贴合。
在本申请的制备方法中，将所述第一基板与所述第二基板对盒贴合的步骤包括：利用压合机对所述第一基板和所述第二基板同时进行加压。
本申请还提供一种转移装置，包括如任一上述的转移基板、与所述转移基板配合使用的转移载板；其中，所述转移载板用于承载多个与所述芯片底座一一对应的待转移芯片。
本申请的有益效果：本申请通过在转移基板的基板和吸附层之间增加一阻挡层，所述阻挡层可以打断所述吸附层材料中的应力传递，降低所述吸附层整体收缩率，从而可以实现大型化转移基板的制备；同时，在所述转移基板的制备方法中通过采用压膜工艺，能够精准的控制所述吸附层的膜厚，实现弹性膜减薄，从而更好的控制吸附层的精度，提升转移基板的工艺效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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他的附图。
图1为现有技术中转移基板的结构示意图；
图2为本申请所提供的转移基板的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的转移基板的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的转移基板的俯视图；
图5A为本申请实施例所提供的转移基板的阻挡层的第一种俯视图；
图5B为本申请实施例所提供的转移基板的阻挡层的第二种俯视图；
图6为本申请实施例所提供的转移基板的制备方法流程图；
图7A-图7F为本申请实施例所提供的转移基板的制备过程中的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
本申请实施例提供一种转移基板及其制备方法、转移装置。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
请参阅图1，现有技术中转移基板的结构示意图。
现有技术中，所述转移基板包括基板100和吸附层500，所述吸附层500远离所述基板100的一侧设有多个芯片底座510，在Micro-LED技术中转移技术通常会采用高精度控制的芯片底座510(打印头)进行弹性印模(Stamp)，利用范德华力让LED黏附在转移头上，然后放置到目标衬底片上去。然而，现有的转移基板中，采用小型硅基板作为基板只能制备出大概10mm*10mm的尺寸的TFT-LCD面板，然后再通过拼接等方式来实现大型化，这种方法工艺不仅增加了转移过程工艺，同时还增加了生产成本，因此急需改进。基于此，本申请提供了一种转移基板及其制备方法、转移装置，能够解决上诉缺陷。
请参阅图2，本申请所提供的转移基板的结构示意图。
本申请提供一种转移基板，所述转移基板包括基板100；位于所述基板100至少一表面的吸附层500，所述吸附层500远离所述基板的一侧设有多个芯片底座510。
其中，所述转移基板还包括位于所述基板100和所述吸附层500之间的阻挡层400。
在本申请中，所述吸附层300的材料包括但不限于聚二甲基硅氧烷(PDMS)，所述阻挡层400的材料包括但不限于光学胶，本申请对此不做限制。
本申请通过在基板100和吸附层300之间增加一阻挡层400，所述阻挡层400可以打断所述吸附层500材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的应力传递，降低所述吸附层500整体收缩率，从而可以实现大型化转移基板的制备。
现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。
实施例一
请参阅图3，本申请实施例所提供的转移基板的结构示意图。
本实施例提供一种转移基板，所述转移基板包括基板100；位于所述基板100至少一表面的吸附层500，所述吸附层500远离所述基板的一侧设有多个芯片底座510。本实施例所述芯片包括但不限于Micro-LED、LED以及OLED。
在本实施例中，所述基板100的材料包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、三醋酸纤维薄膜或其他柔性材料，进一步的，在本实施例中，所述基板100为PI基板，主要为聚酰亚胺，PI材料具有良好的力学性能。
请结合图4，本申请实施例所提供的转移基板的俯视图。
在本实施例中，在所述吸附层500上具有多个凸起，所述凸起可以作为所述吸附层500的芯片底座510。进一步的，多个所述芯片底座510的凸起形结构物在所述吸附层500上呈阵列分布。
在本实施例中，所述芯片底座510的高度a为0～50微米，相邻所述芯片底座510的间距相等，具体的，相邻所述芯片底座510之间的距离b为50微米～500微米，在此范围内，不仅使得芯片底座510上可以累积大量的范德华力，还可以使得芯片底座510具有足够的韧性，保证可以对待转移的芯片实现有效吸附的同时而不断裂。
需要说明的是，本实施例对所述芯片底座510的高度a为0～50微米、以及相邻所述芯片底座510之间的距离b为50微米～500微米均不做进一步限制。
可以理解的是，如图4所示的所述芯片底座510在所述吸附层500上的阵列排布方式仅用作举例说明，本实施例对此不做具体限制。
在实际情况中，所述芯片可以通过所述吸附层500上的芯片底座510吸附于所述基板100上。所述吸附层500的材料包括但不限于聚二甲基硅氧烷，在所述转移基板吸附微元件时，可以通过所述芯片底座510形变使得转移基板同时吸附高度略微有差别的微元件。可以理解的是，所述芯片底座510还可以为其他有机硅材料或者树脂材料，本实施例在此不再一一列举，只需要保证所述芯片底座510上可以累积大量的范德华力即可。
在本实施例中，所述转移基板还包括位于所述基板100和所述吸附层500之间的阻挡层400，所述吸附层500在所述基板100上的正投影覆盖所述阻挡层400在所述基板100上的正投影。
在本实施例中，所述阻挡层400的材料包括但不限于光刻胶，所述阻挡层400与所述基板100为一体成型结构，从而减少转移基板制备方法的工艺流程，提高制备效率。当然，所述基板100与所述阻挡层400也可以单独成型，本实施例对此不做进一步限制。
请结合图5A，本申请实施例所提供的转移基板的阻挡层的第一种俯视图。
在本实施例中，所述阻挡层400包括多个凸起410，多个所述凸起410在所述基板100上呈阵列分布，且相邻所述凸起410间的距离相等，进一步的，相邻两个所述凸起410的间距d为10微米～100微米，所述凸起410的高度c为10微米～100微米。
在本实施例中，所述吸附层500在所述基板100上的正投影覆盖所述凸起410在所述基板100上的正投影，其中，所述芯片底座510在所述基板100上的正投影与所述凸起410在所述基板100上的正投影至少部分重叠。
具体的，在所述吸附层500中，沿第一方向，所述芯片底座510在所述基板100上的投影与所述凸起410在所述基板100上的投影部分重叠、及所述凸起410在所述基板100上的投影位于相邻两个所述芯片底座510在所述基板100上的投影之间；沿第二方向，所述凸起410与所述芯片底座510间隔设置；其中，所述第一方向与所述转移基板膜层的叠层方向垂直，所述第一方向与所述第二方向垂直，具体请参阅图3，在图3中，所述第一方向用X表示，所述第二方向用Y表示。
本实施例通过在基板100和吸附层500之间增加一阻挡层400，所述阻挡层400远离所述基板100的一侧设有在所述基板100上呈阵列分布的多个凸起410，所述凸起410可以打断所述吸附层500材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的应力传递，降低所述吸附层500整体收缩率，从而可以实现大型化转移基板的制备。
可以理解的是，如图5A所示的所述凸起410在所述基板100上的阵列排布方式仅用作举例说明，本实施例对此不做具体限制。
请结合图5B，本申请实施例所提供的转移基板的阻挡层的第二种俯视图。
在本实施例中，所述阻挡层400包括在所述基板100上呈网格图案的凸部411，所述网格形状为规则网格或不规则网格。
具体的，所述阻挡层400呈不规则网格状，且网格状的所述凸部411的网格线的距离D为10微米～100微米，本实施例对此不做进一步限制。
在本实施例中，所述吸附层500在所述基板100上的正投影覆盖所述凸部411在所述基板100上的正投影，其中，所述芯片底座510在所述基板100上的正投影与所述凸部411在所述基板100上的正投影至少部分重叠。
具体的，在所述吸附层500中，沿第一方向，所述芯片底座510在所述基板100上的正投影与所述凸部411在所述基板100上的正投影部分重叠，所述芯片底座510在所述基板100上的正投影位于所述凸部411的网格线的间隙处；沿第二方向，所述凸部411与所述芯片底座510间隔设置。
本实施例通过在基板100和吸附层500之间增加一阻挡层400，所述阻挡层400在所述基板100上呈网格图案的凸部411，网格图案结构本身由于具有间隙，能够很好地分散所述吸附层500材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的应力传递，降低所述吸附层500整体收缩率，从而可以实现大型化转移基板的制备。
可以理解的是，所述凸部411也可以呈规则网格状，本实施例对此不做进一步限制。
在本实施例中，所述转移基板还包括位于所述基板100远离所述吸附层500一侧上的衬底基板600，所述衬底基板600对转移基板中的其他结构具有支撑和保护作用。
所述衬底基板600的可以刚性衬底基板，也可以为柔性衬底基板。当衬底基板为刚性衬底基板时，衬底基板600例如可以为玻璃等；当衬底基板600为柔性衬底基板时，衬底基板例如可以为聚酰亚胺等。
进一步的，在本实施例中，所述衬底基板600为刚性衬底基板，对所述转移基板的其他膜层结构起到支撑和保护的作用。
实施例二
请参阅图6，本申请实施例所提供的转移基板的制备方法流程图。
本实施例还提供
本实施例提供一种转移基板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤S10：在第一基板10上涂布光刻胶，形成第一阻挡层20，如图7A所示。
所述第一基板10的材料包括但不限于石英或氧化铝，具体的，所述第一基板10为石英玻璃基板。
在本实施例中，所述S10包括：
步骤S11：提供第一基板10，所述第一基板10的尺寸可以根据微结构的尺寸进行选择。
步骤S12：在所述第一基板10上涂布光刻胶，通过光刻工艺，对所述第一阻挡20进行曝光、显影、刻蚀，形成多个阵列排布的第一凸起21，所述第一凸起21的高度e为0～50微米，相邻所述第一凸起21的间距f为50微米～500微米。
需要说明的是，所述第一凸起21的高度e和相邻所述第一凸起21的间距f可以根据工艺手段进行选择，本实施例对此不做进一步限制。
步骤S20：在所述第一基板10上施加吸附材料50，如图7B所示。
具体的，在步骤S20中，在所述在所述第一基板10具有第一阻挡层20的一侧上施加吸附材料50，所述吸附材料50包括但不限于聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
在本实施例中，由于在步骤S10中，对所述第一阻挡层20进行光刻工艺，形成多个阵列排布的第一凸起21，因此可以在所述第一凸起21上以及相邻的第一凸起21之间涂附吸附材料。
步骤S30：在第二基板30上涂布光刻胶，形成第二阻挡层40，如图7C所示。
所述第二基板20的材料包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、三醋酸纤维薄膜或其他柔性材料，进一步的，在本实施例中，所述第二基板20为PI基板，主要为聚酰亚胺，PI材料具有良好的力学性能。
在本实施例中，所述S30包括：
步骤S31：提供第二基板20，所述第二基板20的尺寸可以根据微结构的尺寸进行选择。
步骤S32：在所述第二基板20上涂布光刻胶，通过光刻工艺，对所述第二阻挡40进行曝光、显影、刻蚀，形成多个阵列排布于所述第二基板20上第二凸起41，且相邻所述第二凸起41间的距离相等，具体的，在本实施例中，所述第二凸起41的高度g为10微米～50微米，相邻所述第二凸起41的间距h为10微米～100微米。
需要说明的是，所述第二凸起41的高度g和相邻所述第二凸起41的间距h可以根据工艺手段进行选择，本实施例对此不做进一步限制。
可以理解的是，在本实施例中，第二阻挡层40的材料包括但不限于光刻胶，所述第二阻挡层40与所述第二基板20可以为一体成型结构，从而减少转移基板制备方法的工艺流程，提高制备效率。当然，所述第二基板20与所述第二阻挡层40也可以单独成型，本实施例对此不做进一步限制。
在本实施例中，所述S30还包括：
步骤S31：提供第二基板20，所述第二基板20的尺寸可以根据微结构的尺寸进行选择。
步骤S32：在所述第二基板20上涂布光刻胶，通过光刻工艺，对所述第二阻挡40进行曝光、显影、刻蚀，形成网格图案的凸部，所述网格形状为规则网格或不规则网格。
具体的，所述凸部呈不规则网格状，且所述凸部的网格线的距离D为10微米～100微米，本实施例对此不做进一步限制。
步骤S40：将所述第一基板10与所述第二基板30对盒贴合，然后对所述吸附材料50同时进行加压和固化，形成吸附层500，如图7D所示。
具体的，在所述步骤S40中，将所述第一基板10具有第一阻挡层20的一侧和所述第二基板30具有第二阻挡40的一侧对盒贴合，然后对所述吸附材料50同时进行加压和固化，形成吸附层500。
在所述步骤S40中，对所述附材料50加压的方法包括但不限于利用压合机加压，具体的，利用压合机对所述第一基板10和所述第二基板30同时进行加压。
本实施例在所述转移基板的制备方法中通过采用压膜工艺，能够精准的控制所述弹性层的膜厚，实现弹性膜减薄，从而更好的控制弹性层的精度，提升转移基板的工艺效果。
在所述步骤S40中，对所述吸附材料50固化的方法包括但不限于光固化或者热固化，可以理解的是，本实施例可以根据所述吸附材料50的种类进行固化条件选择。
需要说明的是，由于所述步骤S30中，通过光刻工艺对所述第二阻挡层40图案化，形成多个阵列排布于所述第二基板20上第二凸起41，所述第二凸起41可以打断所述吸附层500材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的应力传递，降低所述吸附层500整体收缩率，从而可以实现大型化转移基板的制备。
步骤S50：将所述第一基板10和所述第一阻挡层20剥离，如图7E所示。
在本实施例中，剥离所述第一基板10的方法不包括但不限于物理剥离和化学剥离，本实施例对此不做进一步限制。
在本实施例中，由于在所述步骤S40中，对所述吸附材料50同时进行加压和固化，因此当所述第一基板10和所述第一阻挡层20剥离后，在所述吸附层500上形成多个凸起，所述凸起可以作为所述吸附层500的芯片底座510。进一步的，多个所述芯片底座510的凸起形结构物在所述吸附层500上呈阵列分布。
步骤S60，将所述第二基板30远离所述第二阻挡层40的一侧与一衬底基板600贴合，如图7F所示。
所述衬底基板600的可以刚性衬底基板，也可以为柔性衬底基板。当衬底基板为刚性衬底基板时，衬底基板600例如可以为玻璃等；当衬底基板500为柔性衬底基板时，衬底基板例如可以为聚酰亚胺等。
进一步的，在本实施例中，所述衬底基板600为刚性衬底基板，对所述转移基板的其他膜层结构起到支撑和保护的作用。
实施例三
本实施例还提供一种转移装置，包括如任一项所述的转移基板、与所述转移基板配合使用的转移载板；其中，所述转移载板用于承载多个与所述芯片底座一一对应的待转移芯片。
在本实施例中，所述转移基板已经在上述实施例中进行了详细的说明，在此不在重复说明。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种转移基板及其制备方法、转移装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (8)
1.一种转移基板，其特征在于，包括基板；位于所述基板一侧的吸附层，所述吸附层远离所述基板的一侧设有多个芯片底座；
其中，所述转移基板还包括位于所述基板和所述吸附层之间的阻挡层，所述阻挡层包括多个在所述基板上呈阵列排布的凸起，且相邻所述凸起间的距离相等；
所述吸附层在所述基板上的正投影覆盖所述凸起在所述基板上的正投影，其中，所述芯片底座在所述基板上的正投影与所述凸起在所述基板上的正投影至少部分重叠。
2.如权利要求1所述的转移基板，其特征在于，相邻两个所述凸起的间距为10微米～100微米。
3.如权利要求1所述的转移基板，其特征在于，所述阻挡层包括在所述基板上呈网格图案的凸部，所述网格形状为规则网格或不规则网格。
4.如权利要求3所述的转移基板，其特征在于，所述凸部的高度为10微米～50微米。
5.如权利要求1所述的转移基板，其特征在于，所述阻挡层与所述基板为一体成型结构。
6.一种转移基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在第一基板上涂布光刻胶，形成第一阻挡层；
在所述第一阻挡层上施加吸附材料；
在第二基板上涂布光刻胶，形成第二阻挡层，所述第二阻挡层包括多个在所述第二基板上呈阵列排布的凸起，且相邻所述凸起间的距离相等；
将所述第一基板具有第一阻挡层的一侧和所述第二基板具有第二阻挡层的一侧对盒贴合，然后对所述吸附材料同时进行加压和固化，形成吸附层；
将所述第一基板和所述第一阻挡层剥离，在所述吸附层远离所述第二基板的一侧形成多个芯片底座；
将所述第二基板远离所述第二阻挡层的一侧与一衬底基板贴合，其中，所述吸附层在所述第二基板上的正投影覆盖所述凸起在所述第二基板上的正投影，所述芯片底座在所述第二基板上的正投影与所述凸起在所述第二基板上的正投影至少部分重叠。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将所述第一基板与所述第二基板对盒贴合的步骤包括：利用压合机对所述第一基板和所述第二基板同时进行加压。
8.一种转移装置，其特征在于，包括：如权利要求1-5任意一项所述的转移基板、与所述转移基板配合使用的转移载板；其中，所述转移载板用于承载多个与所述芯片底座一一对应的待转移芯片。
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