TWI815512B - 發光元件移轉設備及發光面板的製造方法 - Google Patents

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TWI815512B
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Abstract

一種發光元件移轉設備包括透光載台及非透光載台。透光載台的第一承載面用以承載發光元件膜片。非透光載台的第二承載面用以承載接收基板。當透光載台之第一承載面上的發光元件與非透光載台之第二承載面上的接收基板相壓合時，透光載台的第一承載面的法線方向與重力方向夾有角度θ，且90 o≦θ≦180 o。此外，一種發光面板的製造方法也被提出。

Description

發光元件移轉設備及發光面板的製造方法
本發明是有關於一種移轉設備及面板的製造方法，且特別是有關於一種發光元件移轉設備及發光面板的製造方法。
發光二極體顯示面板包括驅動背板及轉置於驅動背板上的多個發光二極體元件。繼承發光二極體的特性，發光二極體顯示面板具有省電、高效率、高亮度及反應時間快等優點。此外，相較於有機發光二極體顯示面板，發光二極體顯示面板還具有色彩易調校、發光壽命長、無影像烙印等優勢。因此，發光二極體顯示面板被視為下一世代的顯示技術。
在發光二極體顯示面板的製造過程中，須將暫存基板上的多個發光二極體元件巨量轉移至驅動背板，且使發光二極體元件的電極與驅動背板的接墊電性連接。一般而言，需將暫存基板及設置於暫存基板之承載面上的多個發光二極體元件設置於一載台上，且使暫存基板的承載面朝向下，進而使暫存基板之承載面上的發光二極體元件與驅動背板接合。然而，當暫存基板的尺寸大時，暫存基板容易因重力而產生過度的形變，進而導致發光二極體元件與驅動背板的接合不良。
本發明提供一種發光元件移轉設備，能良好地轉移發光元件。
本發明提供一種發光面板的製造方法，能良好地轉移發光元件，以形成發光面板。
本發明的發光元件移轉設備包括透光載台及非透光載台。透光載台具有第一承載面。透光載台的第一承載面用以承載發光元件膜片，且發光元件膜片具有多個發光元件。非透光載台具有第二承載面。非透光載台的第二承載面用以承載接收基板。當透光載台之第一承載面上的發光元件與非透光載台之第二承載面上的接收基板相壓合時，透光載台的第一承載面的法線方向與重力方向夾有角度θ，且90 o≦θ≦180 o。
本發明的發光面板的製造方法，包括下列步驟：令發光元件膜片及接收基板分別固定於透光載台的第一承載面及非透光載台的第二承載面上；令設置於透光載台的第一承載面上的發光元件膜片的多個發光元件與設置於非透光載台的第二承載面上的接收基板相壓合，以使發光元件膜片的發光元件轉移至接收基板上，其中當設置於透光載台的第一承載面上的發光元件膜片的發光元件與設置於非透光載台的第二承載面上的接收基板相壓合時，透光載台的第一承載面的法線方向與重力方向夾有角度θ，且90 o≦θ≦180 o。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件“上”或“連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接”可以指物理及/或電性連接。再者，“電性連接”或“耦合”可以是二元件間存在其它元件。
本文使用的“約”、“近似”、或“實質上”包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，“約”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。再者，本文使用的“約”、“近似”或“實質上”可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。
除非另有定義，本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
圖1A至圖1C為本發明一實施例之發光面板的製造流程的剖面示意圖。圖1A至圖1C還示出用以製造發光面板DP的發光元件移轉設備100。
請參照圖1A，發光元件移轉設備100包括透光載台110。透光載台110可被光穿透。舉例而言，在本實施例中，透光載台110可為石英平台。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，透光載台110也可採用其它透光材質製作。
透光載台110具有第一承載面110a，用以承載發光元件膜片200。發光元件膜片200具有多個發光元件220。具體而言，在本實施例中，透光載台110的第一承載面110a具有第一承載區110a-1及第一非承載區110a-2，第一承載區110a-1用以承載多個發光元件220，第一非承載區110a-2位於第一承載區110a-1外，發光元件移轉設備100還包括多個第一固定件130，多個第一固定件130設置於透光載台110的第一非承載區110a-2，且多個第一固定件130用以將發光元件膜片200固定在透光載台110的第一承載面110a上。舉例而言，在本實施例中，多個第一固定件130可包括多個真空吸嘴，用以吸附發光元件膜片200。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，第一固定件130也可以是其它形式的元件。
發光元件移轉設備100還包括非透光載台120。光不能穿透非透光載台120。舉例而言，在本實施例中，非透光載台120可為陶瓷平台。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，非透光載台120也可採用其它不透光材質製作。
請參照圖1A及圖1B，非透光載台120具有第二承載面120a，用以承載接收基板300。具體而言，在本實施例中，非透光載台120的第二承載面120a具有第二承載區120a-1，第二承載區120a-1用以接收多個發光元件220，發光元件移轉設備100更包括多個第二固定件140，多個第二固定件140設置於非透光載台120的第二承載區120a-1，多個第二固定件140用以將接收基板300固定於非透光載台120的第二承載面120a上。舉例而言，在本實施例中，多個第二固定件140可包括多個真空吸嘴，用以吸附發光元件膜片200。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，第二固定件140也可以是其它形式的元件。
發光元件膜片200包括底膜210及設置於底膜210上的多個發光元件220，其中底膜210的表面210a具有黏性，多個發光元件220黏附於底膜210的表面210a上。在本實施例中，發光元件220例如是微型發光二極體，包括第一型半導體層(未繪示)、第二型半導體層(未繪示)、設置於第一型半導體層與第二型半導體層之間的主動層(未繪示)以及分別電性連接至第一型半導體層及第二型半導體層的多個電極(未繪示)。舉例而言，在本實施例中，設置於底膜210上的發光元件220的主動層位於發光元件220的多個電極與底膜210之間；也就是說，發光元件膜片200的發光元件220的多個電極是面向外；接收基板300例如是驅動背板，具有多個畫素驅動電路及分別電性連接至多個畫素驅動電路的多個接墊組；所述驅動背板的接墊組的多個接墊是用以分別與發光元件膜片200的發光元件220的多個電極接合。然而，本發明不限於此，在另一實施例中，接收基板300也可以是表面具有黏性的暫存基板，發光元件膜片200的發光元件220的電極也可面向發光元件膜片200的底膜210(即面向內)，電極面向內的發光元件膜片200的發光元件220可被重新分配到所述暫存基板上，且被分配到所述暫存基板上的發光元件220的電極面向所述暫存基板外。
請參照圖1A至圖1C，在本實施例中，發光元件移轉設備100還可包括雷射光源150，用以發出雷射L(繪於圖1B)，其中雷射L適於沿著雷射傳輸方向D L傳遞，以依序穿透透光載台110及照射多個發光元件220。雷射L的功能之一是分離發光元件220與底膜210進而使發光元件220留在接收基板300上。舉例而言，在本實施例中，雷射L可用以進行雷射焊接(laser welding)工序，以使發光元件220的電極(未繪示)與接收基板300的接墊(未繪示)共金接合；發光元件220的電極與與接收基板300的接墊共金接合後，便移開底膜210，以使發光元件220留在接收基板300上。
在本實施例中，發光元件移轉設備100還可選擇性地包括傾斜調整機構160，與非透光載台120連接，且用以調整非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相對於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的傾斜程度。簡言之，傾斜調整機構160可調整發光元件膜片200與接收基板300的共面性，進而使發光元件膜片200的發光元件220良好地轉移至接收基板300上。
在本實施例中，發光元件移轉設備100還可選擇性地包括間距感測器170，用以量測發光元件膜片200與接收基板300之間的間隙g(標示於圖1B)，以確保發光元件膜片200與接收基板300於各處具有相同或相近的共面性。
圖2為本發明一實施例之發光面板的製造流程示意圖。請參照圖1A及圖2，首先，進行步驟S100：令發光元件膜片200及接收基板300分別固定於透光載台110的第一承載面110a及非透光載台120的第二承載面120a上。具體而言，在本實施例中，是利用設置於透光載台110的第一非承載區110a-2的多個第一固定件130將發光元件膜片200固定於透光載台110的第一承載面110a上；是利用設置於非透光載台120的第二承載區120a-1的多個第二固定件140將接收基板300固定於非透光載台120的第二承載面120a上。
請參照圖1B、圖1C及圖2，接著，進行步驟S200：令設置於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的多個發光元件220與設置於非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相壓合，以使發光元件膜片200的多個發光元件220轉移至接收基板300上。接收基板300及轉移至接收基板300上的多個發光元件220形成發光面板DP。
請參照圖1B，值得注意的是，當設置於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的多個發光元件220與設置於非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相壓合時，透光載台110的第一承載面110a的法線方向D N1與重力方向D g夾有一角度θ，且90 o≦θ≦180 o。舉例而言，在本實施例中，θ=180 o。換言之，用以承載發光元件膜片200的透光載台110是設置在用以承載接收基板300的非透光載台120的下方。藉此，發光元件膜片200不會因重力的影響而過度彎曲變形，發光元件膜片200可平整地設置於透光載台110上，進而使發光元件膜片200的多個發光元件220良好地轉移至接收基板300上。
請參照圖1B，在本實施例中，於設置於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的多個發光元件220與設置於非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相壓合時，可令雷射L沿著雷射傳輸方向D L傳遞，以依序穿透透光載台110及照射多個發光元件220。藉此，發光元件220的多個電極(未繪示)可與接收基板300的多個接墊(未繪示)共金接合。值得注意的是，雷射傳輸方向D L與重力方向D g夾有一角度α，且90 o≦α≦180 o。舉例而言，在本實施例中，α=180 o，但本發明不以此為限。
在本實施例中，於設置於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的多個發光元件220與設置於非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相壓合時，多個第一固定件130的一者與發光元件膜片200的底膜210在第一排列方向D A1上依序排列，第一排列方向D A1與重力方向D g夾有一角度β，且90 o≦β≦180 o。舉例而言，在本實施例中，β=180 o，但本發明不以此為限。
在本實施例中，於設置於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的多個發光元件220與設置於非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相壓合時，多個第二固定件140的一者與接收基板300在第二排列方向D A2上依序排列，第二排列方向D A2與重力方向D g夾有一角度γ(未標示)，且0 o≦γ≦90 o舉例而言，在本實施例中，γ=0 o，但本發明不以此為限。
在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重述。
圖3示出本發明另一實施例之發光面板的部分的製造流程。特別是，圖3示出設置於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的多個發光元件220與設置於非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相壓合的狀態。
圖3所示之發光面板DP的部分的製造流程與圖1B所示之發光面板DP的部分的製造流程類似。兩者的差異在於：在圖3之發光元件移轉設備100A的實施例中，於設置於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的多個發光元件220與設置於非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相壓合時，透光載台110的第一承載面110a的法線方向D N1與重力方向D g夾有一角度θ，且θ=90 o；雷射傳輸方向D L與重力方向D g夾有角度α，且α=90 o；多個第一固定件130的一者與發光元件膜片200的底膜210在第一排列方向D A1上依序排列，第一排列方向D A1與重力方向D g夾有一角度β，且β=90 o；多個第二固定件140的一者與接收基板300在第二排列方向D A2上依序排列，第二排列方向D A2與重力方向D g夾有一角度γ，且γ=90 o。
在本實施例中，可利用重力拉直發光元件膜片200，進而使發光元件膜片200的多個發光元件220能良好地轉移至接收基板300上。
圖4示出本發明又一實施例之發光面板的部分的製造流程。特別是，圖4示出設置於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的多個發光元件220與設置於非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相壓合的狀態。
圖4所示之發光面板DP的部分的製造流程與圖1B所示之發光面板DP的部分的製造流程類似。兩者的差異在於：在圖4之發光元件移轉設備100B的實施例中，於設置於透光載台110的第一承載面110a上的發光元件膜片200的多個發光元件220與設置於非透光載台120的第二承載面120a上的接收基板300相壓合時，透光載台110的第一承載面110a的法線方向D N1與重力方向D g夾有一角度θ，且θ=135 o；雷射傳輸方向D L與重力方向D g夾有角度α，且α=135 o；多個第一固定件130的一者與發光元件膜片200的底膜210在第一排列方向D A1上依序排列，第一排列方向D A1與重力方向D g夾有一角度β，且β=135 o；多個第二固定件140的一者與接收基板300在第二排列方向D A2上依序排列，第二排列方向D A2與重力方向D g夾有一角度γ，且γ=45 o。
100、100A、100B:發光元件移轉設備 110:透光載台 110a:第一承載面 110a-1:第一承載區 110a-2:第一非承載區 120:非透光載台 120a:第二承載面 120a-1:第二承載區 130:第一固定件 140:第二固定件 150:雷射光源 160:傾斜調整機構 170:間距感測器 200:發光元件膜片 210:底膜 210a:表面 220:發光元件 300:接收基板 DP:發光面板 D A1:第一排列方向 D A2:第二排列方向 D g:重力方向 D L:雷射傳輸方向 D N1:法線方向 g:間隙 L:雷射 S100、S200:步驟 θ、α、β、γ:角度
圖1A至圖1C為本發明一實施例之發光面板的製造流程的剖面示意圖。 圖2為本發明一實施例之發光面板的製造流程示意圖。 圖3示出本發明另一實施例之發光面板的部分的製造流程。 圖4示出本發明又一實施例之發光面板的部分的製造流程。
100:發光元件移轉設備
110:透光載台
110a:第一承載面
110a-1:第一承載區
110a-2:第一非承載區
120:非透光載台
120a:第二承載面
120a-1:第二承載區
130:第一固定件
140:第二固定件
150:雷射光源
160:傾斜調整機構
170:間距感測器
200:發光元件膜片
210:底膜
210a:表面
220:發光元件
300:接收基板
DA1:第一排列方向
DA2:第二排列方向
Dg:重力方向
D1:雷射傳輸方向
DN1:法線方向
g:間隙
L:雷射
θ、α、β:角度

Claims (9)

  1. 一種發光元件移轉設備，包括：一透光載台，具有一第一承載面，其中該透光載台的該第一承載面用以承載一發光元件膜片，且該發光元件膜片具有多個發光元件；一非透光載台，具有一第二承載面，其中該非透光載台的該第二承載面用以承載一接收基板；當該透光載台之該第一承載面上的該些發光元件與該非透光載台之該第二承載面上的該接收基板相壓合時，該透光載台的該第一承載面的一法線方向與一重力方向夾有一角度θ，且90°≦θ≦180°；以及一雷射光源，用以發出一雷射，其中該雷射沿著一雷射傳輸方向傳遞，以依序穿透該透光載台及照射該些發光元件；該雷射傳輸方向與該重力方向夾有一角度α，且90°≦α≦180°。
  2. 如請求項1所述的發光元件移轉設備，其中該透光載台的該第一承載面具有一第一承載區及一第一非承載區，該第一承載區用以承載該些發光元件，該第一非承載區位於該第一承載區外，該發光元件移轉設備更包括：多個第一固定件，設置於該透光載台的該第一非承載區，且用以將該發光元件膜片固定於該透光載台的該第一承載面上； 其中，該些第一固定件的一者與該發光元件膜片的一底膜在一第一排列方向上依序排列，該第一排列方向與該重力方向夾有一角度β，且90°≦β≦180°。
  3. 如請求項1所述的發光元件移轉設備，其中該非透光載台的該第二承載面具有一第二承載區，該第二承載區用以接收該些發光元件，該發光元件移轉設備更包括：多個第二固定件，設置於該非透光載台的該第二承載區，且用以將該接收基板固定於該非透光載台的該第二承載面上；其中，該些第二固定件的一者與該接收基板在一第二排列方向上依序排列，該第二排列方向與該重力方向夾有一角度γ，且0°≦γ≦90°。
  4. 如請求項1所述的發光元件移轉設備，更包括：一傾斜調整機構，與該非透光載台連接，且用以調整該非透光載台的該第二承載面上的該接收基板相對於該透光載台的該第一承載面上的該發光元件膜片的傾斜程度。
  5. 如請求項1所述的發光元件移轉設備，更包括：一間距感測器，用以量測該發光元件膜片與該接收基板之間的一間隙。
  6. 一種發光面板的製造方法，包括：令一發光元件膜片及一接收基板分別固定於一透光載台的一第一承載面及一非透光載台的一第二承載面上；以及 令設置於該透光載台的該第一承載面上的該發光元件膜片的多個發光元件與設置於該非透光載台的該第二承載面上的該接收基板相壓合，以使該發光元件膜片的該些發光元件轉移至該接收基板上，其中當設置於該透光載台的該第一承載面上的該發光元件膜片的該些發光元件與設置於該非透光載台的該第二承載面上的該接收基板相壓合時，該透光載台的該第一承載面的一法線方向與一重力方向夾有一角度θ，且90°≦θ≦180°。
  7. 如請求項6所述的發光面板的製造方法，其中令設置於該透光載台的該第一承載面上的該發光元件膜片的該些發光元件與設置於該非透光載台的該第二承載面上的該接收基板相壓合，以使該發光元件膜片的該些發光元件轉移至該接收基板上的步驟包括：在設置於該透光載台的該第一承載面上的該發光元件膜片的該些發光元件與設置於該非透光載台的該第二承載面上的該接收基板相壓合時，令一雷射沿著一雷射傳輸方向傳遞，以依序穿透該透光載台及照射該些發光元件；其中該雷射傳輸方向與該重力方向夾有一角度α，且90°≦α≦180°。
  8. 如請求項6所述的發光面板的製造方法，其中該透光載台的該第一承載面具有一第一承載區及一第一非承載區，該第一承載區用以承載該些發光元件，該第一非承載區位於該第一 承載區外，令該發光元件膜片固定於該透光載台的該第一承載面上的步驟包括：利用設置於該透光載台的該第一非承載區的多個第一固定件將該發光元件膜片固定於該透光載台的該第一承載面上；其中，該些第一固定件的一者與該發光元件膜片的一底膜在一第一排列方向上依序排列，該第一排列方向與該重力方向夾有一角度β，且90°≦β≦180°。
  9. 如請求項6所述的發光面板的製造方法，其中該非透光載台的該第二承載面具有一第二承載區，該第二承載區用以接收該些發光元件，令該接收基板固定於該非透光載台的該第二承載面上的步驟包括：利用設置於該非透光載台的該第二承載區的多個第二固定件將該接收基板固定於該非透光載台的該第二承載面上；其中，該些第二固定件的一者與該接收基板在一第二排列方向上依序排列，該第二排列方向與該重力方向夾有一角度γ，且0°≦γ≦90°。
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