转移基板、转移设备及转移方法与流程

1.本技术实施例涉及微型器件制备与组装领域技术领域，尤其涉及一种转移基板、转移设备及转移方法。


背景技术：

2.mini led是指晶粒尺寸在100μm～300μm左右的led芯片，micro led则是指晶粒尺寸在100μm以下的led芯片。mini led/micro led芯片可以作为自发光led显示，具有低功耗、高亮度、高分辨率、高色彩饱和度、反应速度快、寿命较长、效率较高等优点。
3.具有mini led/micro led芯片的显示装置在制作过程中，需要将数百万甚至数千万颗mini led/micro led芯片正确且有效率地移动到显示背板上，这个过程被称为巨量转移。在现有技术的巨量转移过程通常包括：在转移基板上设置粘合层，通过粘合层粘附生长基板上的mini led/micro led芯片，再使用转移基板将mini led/micro led芯片转移至显示背板；分离转移基板与mini led/micro led芯片。
4.但是，由于粘合层对mini led/micro led芯片的粘附力强，将mini led/micro led芯片从转移基板分离时，需要对粘结层解粘，又称为剥离；剥离过程需要专用的剥离设备，成本高；且剥离效率较低。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术实施例的目的在于提出一种转移基板、转移设备及转移方法。
6.第一方面，本技术实施例提供一种转移基板，包括基底和设置于所述基底一侧的变形层，所述变形层包括至少一个变形单元，所述变形单元远离所述基底的侧面在转移微型器件时与所述微型器件接触；所述变形单元包括光致变形材料，具有第一状态和第二状态；所述变形单元处于所述第一状态相较于所述第二状态具有与所述微型器件更大的接触面积；在光照作用下，所述变形单元自所述第一状态转换为所述第二状态。
7.如此设计，在光照作用下，变形单元与微型器件的接触面积变小，而接触面积的减小，使得变形单元与微型器件的粘结面积减小，黏力下降，从而使微型器件更为容易地脱离变形单元，完成微型器件的转移。因为光辐照变形是一种非接触的、快速的可控的变形方法，以实现快速，高效的微型器件转移。
8.在一种可能的实施实施方式中，所述基底的一侧设置有支撑层，所述支撑层具有与所述变形单元对应的支撑单元，所述支撑单元包括凹槽以及包围所述凹槽的凹槽边缘；所述变形单元覆盖所述凹槽，并与所述凹槽边缘相连；所述变形单元处于所述第二状态相较于所述第一状态向远离所述基底的一侧外凸。
9.在一种可能的实施实施方式中，所述变形单元处于所述第一状态时为与所述基底平行的板状结构，所述变形单元处于所述第二状态时为相对所述基底外凸的凸起结构。
10.在一种可能的实施实施方式中，所述变形层中的所述变形单元为独立结构，相邻所述变形单元之间具有变形间隙。
11.在一种可能的实施实施方式中，所述支撑层中的所述支撑单元为独立结构，相邻所述支撑单元之间具有边缘间隙。
12.在一种可能的实施实施方式中，处于所述第一状态的所述变形单元在向所述基底的正投影中，所述变形单元覆盖所述支撑单元。
13.在一种可能的实施实施方式中，在向所述基底的正投影中，所述凹槽为圆形凹槽。
14.在一种可能的实施实施方式中，所述基底的一侧设置有支撑层，所述支撑层包括与所述变形单元对应的支撑凸块，所述变形单元设置于所述支撑凸块；处于所述第一状态的所述变形单元在向所述基底的正投影中，所述变形单元投影面积大于所述支撑凸块；所述变形单元在光照作用下，相对于所述支撑凸块向远离所述基底的一侧弯曲。
15.在一种可能的实施实施方式中，所述变形单元处于所述第一状态时为与所述基底平行的板状结构，所述变形单元处于所述第二状态时为相对于所述支撑凸块向远离所述基底的一侧弯曲的弯曲结构。
16.在一种可能的实施实施方式中，所述变形单元处于所述第一状态时为与所述基底平行的矩形板，所述支撑凸块设置于所述矩形单元的中心位置或者边缘位置。
17.在一种可能的实施实施方式中，所述变形层中的所述变形单元为独立结构，相邻所述变形单元之间具有变形间隙；所述支撑层中的所述支撑凸块为独立结构，相邻所述支撑凸块之间具有边缘间隙。
18.在一种可能的实施实施方式中，所述变形层通过粘性材料与所述基底相连，所述变形单元为相对于所述基底外凸的半球形弧面；所述变形单元处于所述第一状态的曲率小于处于所述第二状态的曲率。
19.在一种可能的实施实施方式中，所述变形层中所述变形单元连接为一体。
20.在一种可能的实施实施方式中，所述变形层全部或部分采用光致变形材料制作。
21.第二方面，本技术实施例提供了一种微型器件转移设备，包括第一方面实施例中任一项所述的转移基板。
22.第三方面，本技术实施例提供了一种微型芯片的转移方法，采用第一方面实施例中任一项所述的转移基板，用于将微型器件自第一基板转移至第二基板，包括以下步骤：
23.控制转移基板与第一基板对盒，并通过变形单元拾取第一基板中的微型器件；
24.控制转移基板与第二基板对盒，将转移基板中的微型器件与第二基板相粘合；
25.采用光源照射变形单元，使变形单元形变以缩小与微型器件的接触面积；
26.分离转移基板与微型器件。
27.在一种可能的实施实施方式中，在控制转移基板与第一基板对盒之间，包括：
28.在变形单元远离基底的一侧涂布粘性层。
29.在一种可能的实施实施方式中，所述采用光源照射变形单元，包括：
30.控制光源照射变形层中的部分或全部变形单元。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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技术一个或多个实施例，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他的附图。
32.图1为本技术实施例提供的一种转移基板处于第一状态的结构示意图；
33.图2为本技术实施例提供的一种转移基板处于第二状态的结构示意图；
34.图3为本技术实施例提供的另一种转移基板处于第一状态的结构示意图；
35.图4为本技术实施例提供的另一种转移基板处于第二状态的结构示意图；
36.图5为本技术实施例提供的另一种转移基板处于第一状态的结构示意图；
37.图6为本技术实施例提供的另一种转移基板处于第二状态的结构示意图。
38.附图标记说明：
39.1-基底、2-支撑层、3-变形层、4-微型器件、5-变形单元、6-变形间隙、7-凹槽边缘、8-支撑凹槽、9-支撑间隙、10-支撑凸起、11-支撑单元。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通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，都属于本技术保护的范围。
41.本技术实施例提供了一种转移基板，用于将微型器件从所在基板转移到目标基板，其中，微型器件可以为mini led芯片、micro led芯片或其他微型芯片。
42.图1为本技术实施例提供的一种转移基板处于第一状态的结构示意图，图2为本技术实施例提供的一种转移基板处于第二状态的结构示意图，如图1和图2所示，该转移基板包括基底1、支撑层2和变形层3。其中，基底1为板状结构，支撑层2设置于基底1的一侧，变形层3设置于支撑层2远离基底1的一侧。
43.支撑层2设置有阵列排布的多个支撑单元11，相邻支撑单元11之间具有支撑间隙9。支撑单元11包括支撑凹槽8以及包围支撑凹槽8的凹槽边缘7，支撑凹槽8可以为圆形支撑凹槽8，也就是说，在向基底1的正投影中，支撑凹槽8的投影形状为圆形。变形层3包括多个独立的变形单元5，变形单元5与支撑单元11一一对应。变形层3与支撑单元11连接时，变形单元5覆盖支撑凹槽8，并与凹槽边缘7相连设置；相邻变形单元5之间具有变形间隙6。
44.变形单元5用于在转移微型器件4的过程中，与待转微型器件4接触粘结，微型器件4的尺寸可以和待转微型器件4的尺寸相同，也可以小于微型器件4的尺寸；也就是说，在微型器件4的转移过程中，转移基板可以一个变形单元5与一个微型器件4相连，也可以两个以上变形单元5与同一微型器件4相连。在本实施例中，以一个变形单元5转移一个微型器件4为例进行描述。
45.变形层3全部或部分采用光致变形材料制作，光致变形材料可以通过光照射发生形变，通常包括光致热变形和光致异构变形。例如，在本实施例中，变形层3采用光致型形状记忆聚合物(smps)制成。
46.形状记忆高分子(shape memory polymer，缩写smp)指的是具有某一原始形状的高分子材料，经处理变形后，在形变状态下给予一定的外界刺激，如光、热等，它又能回复到原来的形状。光致型形状记忆聚合物(smps)材料就是这样一类以光作为刺激条件，能够发生上述形状回复过程的智能材料，除了发生形状的变化，它自身的杨氏模量也会发生改变。
smps是一种在高分子的主链或侧链中被引入了特定的光敏基团的材料，当给予其光照时，光敏基团会吸收一定波长的光并进行特殊的响应，使得分子链的原有构象发生改变，光致分子异构化，进而在宏观上体现出材料的变形；而后选用其他波长的光对变形的材料进行照射，该材料又回复到初始形状。其中光敏基团主要包括一些不同波长光会发生可逆的顺反异构的偶氮苯类基团、以发生光致离子解离的三感苯代甲烷基团及其衍生物、可以发生可逆的交联-解交联的肉桂基团及其衍生物等。
47.具有光致变形材料的变形层3，在受光照或激光照射后会发生膨胀或收缩变形，光照取消或采用不同波长的光照后恢复原有形状。请参考图1和图2，在本技术实施例提供的转移基板中，变形单元5具有第一状态和第二状态，处于第一状态的变形单元5为与基底1平行的板状结构，处于第二状态的变形单元5相对于基底1外凸形成半球形结构。变形单元5在光照作用下由第一状态向第二状态转换，即在光照作用下，变形单元5相对于相连的凹槽边缘7形变。
48.在本实施例中，变形单元5之间具有一定距离的变形间隙6，该变形间隙6的设置使得变形单元5之间是独立的的结构，变形层3不是连续结构，如此设置，一方面能够避免由于变形单元5之间的互相影响导致的误变形，另一方面能够避免变形单元5之间的联动，使得变形层3可以通过激光点照射不同的变形单元5实现选择性转移。
49.本技术实施例同时提供了一种转移方法，采用上述实施例中的转移基板，用于将微型器件4从第一基板转移至第二基板，第一基板通常为微型器件4的生长基板，第二基板通常为与微型器件4相对应的显示背板。
50.该转移方法包括：
51.首先将转移基板与第一基板对盒，变形单元5通过粘性层或者自身粘性与微型器件4粘结；在变形单元5通过粘性层与微型器件4粘结的实施方式中，在转移基板与第一基板对盒前，还包括在变形单元5远离基底1的一侧涂布粘性层。
52.变形单元5与微型器件4的粘结力需大于微型器件4在第一基板上的固着力，以保证转移基板可以从剥离微型器件4与第一基板，即拾取微型器件4。
53.在拾取微型器件4后，移动转移基板并与第二基板对盒；转移基板上的微型器件4与第二基板相粘合；然后采用光源照射变形单元5，变形单元5发生凸起变形，使得变形单元5与微型器件4的粘结面积减小，黏力下降，从而使微型器件4脱离变形单元5。
54.需要说明的是，采用光源照射变形单元5，包括控制光源照射变形层3中的部分或全部变形单元5，通过照射部分变形单元5，可以实现有选择性、精准地实现微型器件4的转移。
55.结合前文的描述可知，变形单元5远离基底1的一侧为与微型器件4接触的接触面。变形单元5具有第一状态和第二状态，处于第一状态的变形单元5与微型器件4的接触面积，大于处于第二状态的变形单元5与微型器件4的接触面积；变形单元5在光照作用下由第一状态向第二状态改变，也就是说，在光照作用下，变形单元5与微型器件4的接触面积变小，而接触面积的减小，使得变形单元5与微型器件4的粘结面积减小，黏力下降，从而使微型器件4更为容易地脱离变形单元5，完成微型器件4的转移。
56.在本技术实施例提供的转移基板中，采用光致变形材料制作与微型器件4接触的变形单元5，利用其对紫外、可见光等光线的响应产生的形状变化来实现微型器件4的转移；
因为光辐照变形是一种非接触的，快速的，可控的变形方法，结合激光的高能量，高速度，精准性等特点可以实现快速，高效的微型器件4转移。
57.本技术实施例同时提供了一种用于制作上述转移基板的制作方法，该制作方法包括以下步骤：
58.提供临时基底；
59.在临时基底的一侧制作牺牲层和变形层3；
60.通过构图工艺在变形层3上形成多个变形单元5；
61.在变形层3远离临时基底的一侧制作支撑层2，并通过构图工艺形成与变形单元5相连的支撑单元11；
62.在支撑层2远离临时基底的一侧连接基底1；
63.通过牺牲层将临时基底去除。
64.其中，“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀和剥离光刻胶等处理。沉积可以采用选自溅射、蒸镀和化学气相沉积中的任意一种或多种，涂覆可以采用选自喷涂和旋涂中的任意一种或多种，刻蚀可以采用选自干刻和湿刻中的任意一种或多种。
65.在上述步骤中，可以根据设计需求，在构图工艺中制作变形间隙6、支撑单元11、支撑凹槽8和支撑间隙9等。
66.图3为本技术实施例提供的另一种转移基板处于第一状态的结构示意图，图4为本技术实施例提供的另一种转移基板处于第二状态的结构示意图，如图3和图4所示，该转移基板包括基底1、支撑层2和变形层3。其中，基底1为板状结构，支撑层2设置于基底1的一侧，变形层3设置于支撑层2远离基底1的一侧。
67.支撑层2设置有阵列排布的多个支撑凸块，相邻支撑凸块之间具有支撑间隙9。变形层3包括多个独立的变形单元5，变形单元5与支撑凸块一一对应，变形单元5与对应的支撑凸块相连，且在向基底1的正投影中，支撑凸块的投影位于变形单元5的投影中，即变形单元5的面积大于支撑凸块的支撑面积。
68.变形层3包括光致变形材料，具有第一状态和第二状态，处于第一状态的变形单元5为与基底1平行的板状结构，处于第二状态的变形单元5相对于支撑凸起10，向远离基底1的一侧弯曲。变形单元5在光照作用下由第一状态向第二状态改变，即在光照作用下，变形单元5相对于支撑凸起10，向远离基底1的一侧弯曲。
69.在本实施例中，变形单元5为矩形板，支撑凸起10设置于矩形板的中心位置。处于第二状态的变形单元5，支撑凸起10外周的部分向远离基底1的一侧弯曲，形成以支撑凸起10为底的斗状结构。但是本技术实施例并不局限于此，例如，支撑凸起10可以设置于变形单元5的一端，如此设计，处于第二状态的变形单元5，支撑凸起10一侧的部分向远离基底1的一侧弯曲。又例如，变形单元5可以为圆形、方形等形状。
70.变形单元5用于在转移微型器件4的过程中，与待转微型器件4接触粘结，微型器件4的尺寸可以和待转微型器件4的尺寸相同，也可以小于微型器件4的尺寸；也就是说，在微型器件4的转移过程中，转移基板可以一个变形单元5与一个微型器件4相连，也可以两个以上变形单元5与同一微型器件4相连。在本实施例中，以一个变形单元5转移一个微型器件4为例进行描述。
71.本技术实施例同时提供了一种转移方法，采用上述实施例中的转移基板，用于将微型器件4从第一基板转移至第二基板，第一基板通常为微型器件4的生长基板，第二基板通常为与微型器件4相对应的显示背板。
72.该转移方法包括：
73.首先将转移基板与第一基板对盒，变形单元5通过粘性层或者自身粘性与微型器件4粘结，拾取微型器件4。在变形单元5通过粘性层与微型器件4粘结的实施方式中，在转移基板与第一基板对盒前，还包括在变形单元5远离基底1的一侧涂布粘性层。
74.在拾取微型器件4后，移动转移基板并与第二基板对盒；转移基板上的微型器件4与第二基板相粘合；然后采用光源照射变形单元5，变形单元5发生凸起变形，使得变形单元5与微型器件4的粘结面积减小，黏力下降，从而使微型器件4脱离变形单元5。采用光源照射变形单元5，包括控制光源照射变形层3中的部分或全部变形单元5，通过照射部分变形单元5，可以实现有选择性、精准地实现微型器件4的转移。
75.结合前文的描述可知，变形单元5远离基底1的一侧为与微型器件4接触的接触面。变形单元5具有第一状态和第二状态，处于第一状态的变形单元5与微型器件4的接触面积，大于处于第二状态的变形单元5与微型器件4的接触面积；变形单元5在光照作用下由第一状态向第二状态改变，也就是说，在光照作用下，变形单元5与微型器件4的接触面积变小，而接触面积的减小，使得变形单元5与微型器件4的粘结面积减小，黏力下降，从而使微型器件4更为容易地脱离变形单元5，完成微型器件4的转移。
76.在本技术实施例提供的转移基板中，采用光致变形材料制作与微型器件4接触的变形单元5，利用其对紫外、可见光等光线的响应产生的形状变化来实现微型器件4的转移；因为光辐照变形是一种非接触的，快速的，可控的变形方法，结合激光的高能量，高速度，精准性等特点可以实现快速，高效的微型器件4转移。
77.在本实施例中，变形单元5之间具有一定距离的变形间隙6，该变形间隙6的设置使得变形单元5之间是独立的的结构，变形层3不是连续结构，如此设置，一方面能够避免由于变形单元5之间的互相影响导致的误变形，另一方面能够避免变形单元5之间的联动，使得变形层3可以通过激光点照射不同的变形单元5实现选择性转移。
78.针对本实施例中转移基板的制作方法，可以参考上述转移基板的制作方法，此处不再赘述。
79.图5为本技术实施例提供的另一种转移基板处于第一状态的结构示意图，图6为本技术实施例提供的另一种转移基板处于第二状态的结构示意图，如图5和图6所示，该转移基板包括基底1和变形层3。其中，基底1为板状结构，变形层3设置于基底1的一侧。
80.变形层3包括光致变形材料，包括多个连接为一体的半球形弧面，每个半球形弧面结构即一个变形单元5，变形单元5具有第一状态和第二状态，处于第一状态的变形单元5相对于基底1向远离的一侧外凸，处于第二状态的变形单元5相对于基底1向远离的一侧外凸，但曲率大于处于第一状态的变形单元5。
81.在该转移基板的制作过程中，可以先通过纳米压印或者注塑方式将光致变形材料制作变形层3，然后通过粘性材料与基地粘结。
82.变形单元5用于在转移微型器件4的过程中，与待转微型器件4接触粘结，微型器件4的尺寸可以和待转微型器件4的尺寸相同，也可以小于微型器件4的尺寸；也就是说，在微
型器件4的转移过程中，转移基板可以一个变形单元5与一个微型器件4相连，也可以两个以上变形单元5与同一微型器件4相连。在本实施例中，以四个变形单元5转移一个微型器件4进行描述。
83.本技术实施例同时提供了一种转移方法，采用上述实施例中的转移基板，用于将微型器件4从第一基板转移至第二基板，第一基板通常为微型器件4的生长基板，第二基板通常为与微型器件4相对应的显示背板。
84.该转移方法包括：
85.首先将转移基板与第一基板对盒，变形单元5通过粘性层或者自身粘性与微型器件4粘结，拾取微型器件4。在变形单元5通过粘性层与微型器件4粘结的实施方式中，在转移基板与第一基板对盒前，还包括在变形单元5远离基底1的一侧涂布粘性层。
86.在拾取微型器件4后，移动转移基板并与第二基板对盒；转移基板上的微型器件4与第二基板相粘合；然后采用光源照射变形单元5，变形单元5发生凸起变形，使得变形单元5与微型器件4的粘结面积减小，黏力下降，从而使微型器件4脱离变形单元5。采用光源照射变形单元5，包括控制光源照射变形层3中的部分或全部变形单元5，通过照射部分变形单元5，可以实现有选择性、精准地实现微型器件4的转移。
87.结合前文的描述可知，变形单元5远离基底1的一侧为与微型器件4接触的接触面。变形单元5具有第一状态和第二状态，处于第一状态的变形单元5与微型器件4的接触面积，大于处于第二状态的变形单元5与微型器件4的接触面积；变形单元5在光照作用下由第一状态向第二状态改变，也就是说，在光照作用下，变形单元5与微型器件4的接触面积变小，而接触面积的减小，使得变形单元5与微型器件4的粘结面积减小，黏力下降，从而使微型器件4更为容易地脱离变形单元5，完成微型器件4的转移。
88.在本技术实施例提供的转移基板中，采用光致变形材料制作与微型器件4接触的变形单元5，利用其对紫外、可见光等光线的响应产生的形状变化来实现微型器件4的转移；因为光辐照变形是一种非接触的，快速的，可控的变形方法，结合激光的高能量，高速度，精准性等特点可以实现快速，高效的微型器件4转移。
89.本技术实施例同时提供了一种微型芯片转移设备，其包括上述实施例中的转移基板。
90.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
91.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
92.此外，上文所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
93.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。