转置微元件的方法_2

文档序号:9812602阅读:来源:国知局
施例的转置微元件方法的剖面示意图。请参照图2A,在本实施例中,可先提供承载单元100。承载单元100包括承载基板110、配置于承载基板110上的多个电极120A、120B以及覆盖多个电极120A、120B的介电层130。在本实施例中,承载基板110例如是蓝宝石基板(Sapphire base)或娃基板(Silicon base),但本发明不以此为限,在其它实施例中,承载基板110也可以是其它种类的基板。多个电极120A、120B彼此隔开。电极120A、120B的材质可为金属、合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、金属材料与其它导电材料的堆栈层或其它适当种类的导体。介电层130的材质可为无机材料(例如:氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、或上述至少二种材料的堆桟层)、有机材料或上述组合。
[0043]请参照图2A,接着,提供多个微元件200A、200B,并使所述多个微元件200A、200B配置于承载单元110的介电层130上。每一个微元件200A(或200B)与一个电极120A(或120B)对应设置。在本实施例中,每一个微元件200A(或200B)可位于对应的一个电极120A(或120B)的正上方,但本发明不以此为限,在其它实施例中,微元件200A(或200B)也可略微偏离对应的电极120A(或120B)。所述多个微元件200A、200B包括第一微元件200A与第二微元件200B。第一微元件200A是指不欲提取的微元件,而第二微元件200B是指欲提取的微元件。
[0044]图3为本发明一实施例的微元件的放大示意图。请参照图3,微元件200A、200B具有电极210。在本实施例中,微元件200A、200B例如为微发光二极管(micro-LED)。图3的微元件200A、200B的二电极210位于同一表面上。换言之,本实施例的微元件200A、200B是水平式发光二极管。但本发明不限于此,在其它实施例中,微元件200A、200B也可以是其它适当型式的发光二极管。此外,本发明的微元件也不限于微发光二极管,在其它实施例中,微元件也可是其它类型的电子元件,例如:微芯片等。
[0045]请参照图2A,接着,提供弹性转置头(transfer stamp)300。弹性转置头300具有平坦转置面300a。整个平坦转置面300a实质上位于同一平面上。在本实施例中,弹性转置头300可为聚二甲基娃氧烧转置头(poly dimethyl siloxane stamp;PDMS stamp)。然而,本发明不限于此,在其它实施例中,弹性转置头300的材料也可采用其它杨氏模量(Young’smodulus)低的弹性体(Elastomer)。
[0046]请参照图2B,接着,令弹性转置头300的平坦转置面300a与第一微元件200A及第二微元件200B接触。图4为图2B的承载单元100、配置于承载单元100上的所有微元件200A、200B以及弹性转置头300的平坦转置面300a的上视示意图。请参照图2B及图4,当平坦转置面300a与第一微元件200A以及第二微元件200B接触时,平坦转置面300a的面积Rl超过多个微元件200A、200B的分布范围R2。换言之,平坦转置面300a为单一且连续的平面,当平坦转置面300a与第一微元件200A以及第二微元件200B接触时,平坦转置面300a可同时与承载单元100上的所有的微元件200A、200B接触。
[0047]请参照图2C,接着,施加电压V至与第一微元件200A对应的电极120A,以使承载单元100对第一微元件200A的静电吸引力Fl大于承载单元100对第二微元件200B的静电吸引力F2 ο在本实施例中,在施加电压V至与第一微元件200A对应的电极120A时,可以选择性地不施加电压至与第二微元件200B对应的电极120B。此时,电极120A正上方的部份介电层130会被极化,而电极120B正上方的另一部份的介电层130则不易被极化。当电极120A上方的部份介电层130被极化时,所述部份介电层130的表面会产生极化电荷,而极化电荷会对第一微元件200A的电极210(绘示于图3)产生静电吸引力F1。同时间,电极120B正上方的部份介电层130的表面则不易有极化电荷,而不易吸引第二微元件200B的电极210。更进一步地说,在本实施例中,电极120B正上方的部份介电层130对第二微元件200B的静电吸引力F2可趋近于零。
[0048]虽然,上段以趋近于零的F2为例说明,但本发明并不限定承载单元100对第二微元件200B的静电吸引力F2—定要是零。换言之,本发明并不限定不能施加电压至与第二微元件200B对应的电极120B,在其它实施例中,也可选择性地同时施加电压至电极120A、120B,惟施加至电极120B的电压需小于施加至电极120A的电压,以使承载单元100对第二微元件200B的静电吸引力F2小于承载单元100对第一微元件200A的静电吸引力F1。
[0049]请参照图2C及2D,接着,在弹性转置头300与第一微元件200A及第二微元件200B接触且F1>F2的情况下,移动弹性转置头300,以使弹性转置头300提取(pick-up)第二微元件200B而将第一微元件200A留在承载单元100上。详言之,如图2C所示,在弹性转置头300的平坦转置面300a与第一微元件200A及第二微元件200B接触之后,弹性转置头300开始朝着远离承载单元100的方向y移动。此时,弹性转置头300的平坦转置面300a会对第一微元件200A及第二微元件200B施加相同的作用力F3。作用力F3的方向与静电吸引力Fl、F2的方向相反。当F2〈F3时,弹性转置头300可提取第二微元件200B ;另一方面,当F3〈F1时,弹性转置头300则无法提取第一微元件200A,而使第一微元件200A留在承载单元100上。在本实施例中,可通过将弹性转置头300的移动速度设定在适当范围,以使弹性转置头300对微元件200A、200B施加的作用力F3介于承载单元100对第二微元件200B的静电吸引力F2与承载单元100对第一微元件200A的静电吸引力Fl之间,进而使弹性转置头300提取第二微元件200B而不提取第一微元件200A。
[0050]值得一提的是,如图2C及图2D所示,通过『施加电压V至与第一微元件200A对应的电极120A,以使承载单元100对第一微元件200A的静电吸引力Fl大于承载单元100对第二微元件200B的静电吸引力F2』的技术手段,弹性转置头300的平坦转置面300a可同时接触所有微元件200A、200B,进而提取所需的微元件200B。换言之,不需像现有技术般,令弹性转置头的多个凸起部与欲取的多个微元件对位,也就是一个凸起部需要对应一个微元件的方式,方可提取所需的微元件。因此,本实施例的转置微元件的方法至少可减少一次对位步骤,从而提高转置微元件的速度。
[0051]请参照图2E至图2G,在弹性转置头300提取所需的第二微元件200B后,接着,可利用弹性转置头300将第二微元件200B置于接收单元400上。接收单元400包括接收基底410以及配置于接收基板410上的接收层420。详言之,如图2E及图2F所示,在本实施例中,可先令弹性转置头300将第二微元件200B携带至接收单元400的接收层420上,以接合第二微元件200B与接收单元400的接收层420。第二微元件200B与接收层420之间的接合力为F4。请参照图2F及图2G,接着,在第二微元件200B与接收单元400的接收层420接合后,令弹性转置头300朝着远离接收单元400的方向y’移动,此时,弹性转置头300会对第二微元件200B施加作用力F5,其中F4>F5,且接合力F4的方向与作用力F5的方向相反。由于F4>F5,因此弹性转置头300会与第二微元件200B分离,而将第二微元件200B留在接收单元400上。
[0052]在本实施例中,接收单元400的接收基底410例如为玻璃基板,而接收单元400的接收层420例如为光刻胶层。如图2F所示,在光刻胶层(即接收层420)未固化前,可先令第二微元件200B与光刻胶层(即接收层420)接触。然后,在第二微元件200B与光刻胶层(即接收层420)接触的情况下,固化光刻胶层(即接收层420),以接合第二微元件200B与接收单元400。如图2F及图2G所示,接着,在光刻胶层(即接收层420)固化后,令弹性转置头300朝着远离接收单元400的方向y’移动,以将第二微元件200B留在接收单元400上。需说明的是,虽然,上述是以玻璃基板及光刻胶层分别做为接收基底410及接收层420所示例,但本发明并不限制接收基底410必须为玻璃基板及/或接收层420必须为光刻胶层,接收基底410及/或接收层420的材
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