一种Micro-LED的转移方法和装置

技术领域

本发明涉及半导体显示制造技术领域，特别涉及一种Micro-LED的转移方法和转移装置。

背景技术

Micro-LED微米级别的像素间距可以使其覆盖从中小尺寸显示到中大尺寸显示等多个应用场景,相比传统小间距LED，由于尺寸微缩，显著提高了显示分辨率和画质，光学设计上可以使得可视角度更开阔，对比度更高，画质更好，适合虚拟现实、小型投影仪，微显示器，可见光通信，医学研究等多种多样的显示场景。

目前Micro-LED巨量转移方法主要有精准拾取、激光转移、滚轴转印和自组装等方法,美国公司LuxVue提出了静电力吸附方法、美国公司X-Celeprint提出了范德华力转印方法、中国台湾工研所ITRI提出了电磁力吸附方法，他们分别通过静电力、范德华力和电磁力作用，将巨量Micro-LED芯片精确吸附，再精准释放到目标基板上；eLux公司提出的流体自组装技术是利用流体的作用，让Micro-LED芯片落入做好的特殊结构中，达到自组装的效果,SelfArray公司提出的磁力自组装是利用磁体和振动方式将LED自组装成阵列的技术。

综上所述，目前Micro-LED的巨量转移方法与装置需要大量转移头矩阵或者对芯片进行预处理等方式来实现Micro-LED的巨量转移，但是这些关键模具和处理步骤必然会增加成本，降低转移效率，也不便于检测转移完成率，因此需要解决上述问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种Micro-LED的转移方法、Micro-LED的转移装置，操作简单，同时也便于检测转移完成率。其具体方案如下：

本申请提供一种Micro-LED的转移方法，包括：

根据所述转移基板的装配槽数目放置相应的Micro-LED芯片数目；

在重力的作用下，使带有Micro-LED芯片的液体流向转移基板；

在跟随液体流动的作用下使Micro-LED芯片在转移基板上进行扩散；

在吸力的作用下，Micro-LED芯片在转移基板上进行匹配装配槽的自组装；

多余的Micro-LED芯片从转移基板落下，经排水槽排走。

根据转移基板上的装配槽数目控制放料装置放置预设数目的Micro-LED芯片，以便有足够的Micro-LED芯片能够匹配转移基板上所有装配槽，多余的Micro-LED芯片从转移基板落下之后，还包括：

关闭控制阀，等待排完转移箱中的液体，当Micro-LED稳定在所述基板上时，控制机械臂抓取转移基板携带Micro-LED移出；

通过储液箱收集多余的带Micro-LED芯片的液体，运送至回收装置。

储液箱收集多余的Micro-LED芯片，并运送至回收装置之后，还包括：

控制机械臂放置转移基板，并执行根据转移基板上的装配槽数目控制放料装置放置预设数目的Micro-LED芯片的步骤。

本申请提供一种Micro-LED的转移装置，包括：

转移基板，根据Micro-LED芯片的结构形状，在转移基板装配槽底部通过微电子机械系统(MEMS)叠层工艺制作与Micro-LED芯片结构形状相匹配的装配槽，并在装配槽底部制作贯穿孔；

预置箱，放置携带Micro-LED芯片的液体的容器；

转移箱，用于放置转移基板并进行巨量转移的容器；

放料装置，用于放置预设数目的Micro-LED芯片，以便有足够的Micro-LED芯片能够填满转移基板上的装配槽，多余的Micro-LED芯片通过液体流动作用从转移基板落下，其中，预设数目是根据转移基板上的装配槽数目得到的数目；

超声振荡器，使Micro-LED芯片在预置箱的液体中均匀分布；

控制阀，用于控制流入转移箱的携带Micro-LED芯片液体的流量；

液位传感器，采集转移箱中液位的高度信息并发送给控制器；

控制器，用于处理液位传感器采集的信号并控制控制阀、放料装置；

容器支架，用于放置所述预置箱；

储液箱，用于收集多余的携带Micro-LED芯片的液体。

可升降容器支架，用于放置转移箱，实现转移箱和储液箱升降分离；

回收运输装置，用于将多余的带Micro-LED芯片的液体运送至回收装置；

机械臂，用于取放转移基板。

可见，本申请根据转移基板上的装配槽数目控制放料装置放置预设数目的芯片；通过超声振荡器的作用使芯片在预置箱的液体中均匀分布；打开预置箱底部控制阀，通过连接的管道流入转移箱；根据转移箱中液面高度调节控制阀，实现液面高度稳定；根据流入转移箱与流出转移箱的液体流量比较，确定装配槽是否全部都被正确匹配；多余的芯片跟随液体流动从转移基板落下，通过排水槽排入储液箱回收再利用。可见，本申请使Micro-LED芯片在液体流动的作用下进行扩散，通过吸力进行自组装，实现了巨量转移，操作简单，同时也便于检测转移完成率。本申请同时提供的转移装置也具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种Micro-LED转移方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的在预置箱中携带芯片液体形成过程图；

图3至图6为芯片巨量转移过程中芯片与转移基板上装配槽匹配情形图；

图7为本申请实施例提供的一种Micro-LED的转移装置的整体结构示意图；

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域普通技术人员

在没有做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。

目前Micro-LED的巨量转移方法与装置需要大量转移头矩阵或者对芯片进行预处理等方式来实现Micro-LED的巨量转移，但是这些关键模具和处理步骤必然会增加成本，降低转移效率，也不便于检测转移完成率。基于上述技术问题，本实施例提供一种Micro-LED的转移方法：

在预置箱102中放有液体，其底部设有一个控制阀4和流量计5，此控制阀4通过管道200与转移箱101的出液口6连接，携带Micro-LED芯片1的液体通过管道200与出液口6流入转移箱101中，流量计5用于测量流入转移箱101中的液体流量；

转移箱101中包括出液口6，液位传感器7和放置转移基板的基座8，基座8周围除了出液口6所在的一侧以外，均设有排水槽9，多余的或者没有落入装配槽3的Micro-LED芯片1受到水流作用从转移基板2上被水流冲走，通过排水槽9流入转移箱101底部的储液箱10中，实现了Micro-LED的巨量转移，避免了相关技术中需要大量转移头矩阵或者对芯片进行预处理才能够实现Micro-LED巨量转移的高成本，操作简单，便于检测转移完成率，具体请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种Micro-LED转移方法的流程图，具体包括：

S101、根据转移基板上装配槽的数目控制放料装置300放置预设数目的Micro-LED芯片1进入预置箱102中，通过超声振荡器500使其在液体中均匀分布；

为了保证转移基板2上每个装配槽都能够接收到Micro-LED芯片1，放置的Micro-LED芯片1数目要多于转移基板2上装配槽3的数目，具体的，本实施例不对预设数目进行限定，一般的为了保证整个转移基板2上排布满Micro-LED芯片1，预设数目多于装配槽3的数目，可以是装配槽3数目的5倍或者10倍中的任意倍数，当然也可以是其他倍数，只要是能够实现本实施例的目的即可。放料装置300大约为预置箱102的中心位置的上方，本实施例不对放料装置300的位置进行限定，只要是能够实现本实施例的目的即可，优选地设置在预置箱102的中心位置的正上方。

S102、打开预置箱102底部的控制阀4，使带有Micro-LED芯片1的液体通过管道200流向转移箱101；

S103、在转移箱101内，流经转移基板2的装配槽3上方的Micro-LED芯片1受到吸力作用落入装配槽3中进行组装，由流量计5和液位传感器7的采集的信号来判定转移过程是否完成

液体流过转移基板2时，由于转移基板2上每个装配槽3底部有贯穿孔，且转移基板2为悬空状态，所以一部分液体会通过转移基板上装配槽3中的贯穿孔流入转移箱101底部的储液箱10中，从而在转移基板1上装配槽3处产生吸力，对流经装配槽3上方的Micro-LED芯片1产生吸附作用；

当Micro-LED芯片1反向掉入转移基板2上装配槽3时，水流会对Micro-LED芯片1上的凸台部分产生一个作用力，使Micro-LED芯片1逃逸出装配槽3；

进一步的，储液箱10中带有Micro-LED芯片1的液体可以通过某些方式再进入预置箱102中循环利用，从而不造成Micro-LED芯片1的浪费，可选的方法有，在储液箱底部设置一个回收运输装置600，通过回收运输装置600移动储液箱10，将储液箱10中的液体及其携带的Micro-LED芯片1送到回收处，回收再利用；

当Micro-LED芯片1没有正确地和装配槽3匹配时，Micro-LED芯片1会受到水流的作用力产生转动，逃逸出装配槽3；

转移箱101中的排水槽9的尺寸根据管道200的最大流量来确定，要保证最大进水量大于排水量，优选地，排水槽9的排水量可选为管道200最大流量的十分之一；

转移箱101中的液位传感器7用来检测转移箱101中的液面高度，液面高度会影响到转移效率；液位传感器7采集到的信号通过控制器400负反馈作用于控制阀4，减少进水量直至进水量小于排水槽9的排水量，这种情况下转移箱101中的液位就会逐渐降低直至使Micro-LED芯片1能够在吸力作用下流向转移基板2上装配槽3的液位高度；

当转移箱101中液位达到设定的数值并保持平衡稳定时，使用流量计5测得流向转移基板2的流量，如果此所测得进水量与排水槽9的排水量相等时，可知转移基板上的每个装配槽3都已经有Micro-LED芯片1正确落入，此时完成了Micro-LED芯片1向转移基板2的转移步骤；

S104、取出转移基板，用去离子水冲洗后烘干；

关闭预置箱102底部的控制阀4，使进水量降为零，转移箱101中Micro-LED芯片1上的液体从排水槽排出后，通过机械臂700抓取装置慢慢取出转移基板2，放入烘干装置中；

烘干时不能采用热风式烘干装置，这样气流可能会吹飞在转移基板2上装配槽3中的Micro-LED芯片1，因此选择红外烘干或者电磁烘干等方法；

基于上述技术方案，本实施例通过部分液体从转移基板2上装配槽3内的通孔排走而产生吸力的原理，使液体中的Micro-LED芯片1自行组装到转移基板2上对应形状的装配槽3中，未落入装配槽3或者正确匹配装配槽3的Micro-LED芯片1通过水流的作用力冲出转移基板2，通过排水槽9中排入储液箱10，再送到回收处留待循环利用，实现了Micro-LED的巨量转移，避免了相关技术中需要大量转移头矩阵或者对芯片进行预处理才能够实现Micro-LED的巨量转移的高成本，操作简单，同时也便于检测转移完成率。

下面对本申请实施例提供的一种Micro-LED的转移装置进行介绍，下文描述的Micro-LED的转移装置与上文描述的Micro-LED的转移方法可相互对应参照，参考图7，图7为本申请实施例所提供的一种Micro-LED芯片的转移装置的结构示意图，包括：

转移箱101，用于放置转移基板2，并带有出液口6，基座8，排水槽9和储液箱10，储液箱10用于收集多余的带Micro-LED芯片1液体，具体的储液箱10的结构用户可自定义设置。

预置箱102，用于盛放可携带Micro-LED芯片1的液体，底部有一控制阀4，控制阀4由控制器400控制。

管道200连接转移箱101与预置箱102，其上装有流量计5用来测量流量。

放料装置300，用于放置预设数目的Micro-LED芯片1，以便Micro-LED芯片1在超声振荡器500的作用下在预置箱102的液体中进行均匀扩散，其中，预设数目是根据转移基板2上装配槽3的数目得到的数目。具体的，本实施例不对放料装置300的形状、材料进行限定，只要是能够实现本实施例的目的即可只要能够放置Micro-LED芯片1即可。同时，根据实际需求，可设置多个放料装置。

控制器400，用于接收液位传感器7的信号和流量计5的信号，向控制阀4发出控制信号。

容器支架800，用于放置预置箱102。以确保预置箱102的固定，避免在发生振动时造成的预置箱102移动进而造成其中液体晃动冲击控制阀4的情况发生。容器支架的形状和材质用户可自定义设置。只要能够实现固定预置箱102的目的即可。

回收运输装置600，用于将多余的带Micro-LED芯片1液体的储液箱10运送至回收处留待循环利用。回收运输装置600的结构用户可自定义设置。

可升降容器支架900，用于放置转移箱101和储液箱10。以确保转移箱101的固定，避免在水流冲击下造成的转移箱101振动而造成的Micro-LED芯片1转移错误，同时可以通过升降的方式使储液箱10和转移箱101分离，从而通过回收运输装置600更换储液箱10。容器支架的形状和材质用户可自定义设置。只要能够实现固定转移箱101，并使其能够与储液箱10分离的目的即可。

机械臂700，用于放置和取出转移基板2。

由于Micro-LED转移方法的转移装置部分的实施例与Micro-LED转移方法部分的实施例相互对应，因此Micro-LED转移装置部分的实施例请参见Micro-LED转移方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上对本申请所提供的一种Micro-LED转移方法、Micro-LED的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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。