[0001] 本发明涉及用于显示的微元件， 更具体地， 涉及一种用于微元件的转移装置、 转移方法、 制造方法、 装置和电子设备。

背景技术

[0002] 微元件技术是指在衬底上以高密度集成的微小 尺寸的元件阵列。 目前， 微间距 发光二极管 （Micro LED) 技术逐渐成为研究热门， 工业界期待有高品质的微元 件产品进入市场。 高品质微间距发光二极管产品会对市场上已有 的诸如 LCD/OL ED的传统显示产品产生深刻影响。

技术问题

[0003] 在制造微元件的过程中， 首先在施体基板上形成微元件， 接着将微元件转移到 接收基板上。 接收基板例如是显示屏。 在制造微元件过程中的一个困难在于： 如何将微元件从施体基板上转移到接收基板上 。

[0004] 传统转移微元件的方法为借由基板接合 （Wafer Bonding) 将微元件自转移基板 转移至接收基板。 转移方法的其中一种实施方法为直接转移， 也就是直接将微 元件阵列自转移基板接合至接收基板， 之后再将转移基板移除。 另一种实施方 法为间接转移。 此方法包含两次接合 /剥离的步骤， 首先， 转移基板自施体基板 提取微元件阵列， 接着转移基板再将微元件阵列接合至接收基板 ， 最后再把转 移基板移除。 其中， 提取微元件阵列一般通过静电拾取的方式来执 行。 在静电 拾取的过程中需要使用转移头阵列。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 本发明的目的是提出一种具有测试电路的微元 件转移装置， 其在转移过程中可 同吋对微元件进行测试， 排除不合格的微元件。 [0006] 本发明的技术方案为： 微元件的转移系统， 包括： 主拾取装置， 用于拾取或释 放微元件；

[0007] 测试装置， 具有测试平台和一系列测试电路， 所述平台表面上设有一系列测试 电极， 与所述测试电路连接； 第一载盘， 用于放置原始的微元件阵列； 第二载 盘， 用于放置接收基板； 在使用所述转移系统进行转移微元件过程中， 采用所 述主拾取装置拾取微元件并将其定位在测试装 置的平台上， 采用该测试装置测 试微元件， 根据测试结果将所述主拾取装置拾取的微元件 中合格的微元件释放 于接收基板上。

[0008] 优选地， 所述转移系统还包括反向拾取装置， 其对微元件的吸附力大于所述主 拾取装置对微元件的吸附力， 在使用所述转移系统进行转移微元件过程中， 采 用该反向拾取装置拾取所述主拾取装置拾取的 微元件中不合格的微元件。

[0009] 优选地， 所述测试装置、 第一载盘、 第二载盘和反向拾取装置设置于一支撑台 上， 所述主拾取装置设置在所述支撑台上方。

[0010] 优选地， 所述支撑台为移动式。 在一些实施例中， 所述支撑台为水平移动式， 诸如旋转台或者朝向一个方向回来移动， 所述主拾取装置的水平位置为固定。 在一些实施例中， 所述支撑台可同吋在水平方向、 垂直方向可移动， 即为一个 升降台， 所述主拾取装置的位置固定不动。 在另一些实施例中， 所述支撑台在 水平方向移动、 所述主拾取装置可在垂直方向做升降移动。 当然， 所述支撑台 也可为固定式， 此吋主拾取装置的拾取单元为移动式， 可在水平方向和 /或垂直 方向移动。

[0011] 优选地， 所述转移系统还包括一回收装置， 所述回收装置设有一粘性表面， 用 于回收不合格的微元件。

[0012] 优选地， 所述主拾取装置具备透光性， 其上方设有光学装置。

[0013] 优选地， 所述光学装置包括光学测试装置和 /或识别对位系统。

[0014] 优选地， 所述转移系统包括光学装置， 其位于所述主拾取装置的上方， 具备与 所述主拾取装置保持同步移动的功能。

[0015] 优选地， 所述主拾取装置通过静电力、 范德华力、 真空吸附力或胶材的粘附力 拾起微元件。 [0016] 在一些实施例中， 所述主拾取装置的表面具有弹性材料层或仿生 壁虎材料层， 其在接触微元件吋对微元件产生吸附力， 以拾取微元件。 所述弹性材料层可以 是 PDMS膜， 通过控制该 PDMS膜与微元件接触的速度及方式， 可以达到对微元 件产生吸附力， 从而拾取微元件。

[0017] 优选地， 该转移装置还可以包括清洁装置， 用于清洁所述主拾取装置之用于接 触微元件的表面。 在一些实施例中， 所述清洁装置包括粘性膜， 通过所述主拾 取装置之用于接触微元件的表面与该粘性膜接 触进行清洁。

[0018] 在一些实施例中， 所述主拾取装置具有拾取单位阵列和微幵关阵 列， 其中一个 微幵关对应一个拾取单元， 用于控制该拾取单元阵列拾取或释放微元件。 在一 些实施例中， 所述微幵关阵列包括 CMOS存储电路及与所述 CMOS存储电路连接 的地址电极阵列。

[0019] 优选地， 所述测试装置包括集成电路， 所述测试电极与所述集成电路连接。 其 中集成电路可以是 MOS电路、 CMOS电路或 3D-IC电路。

[0020] 优选地，

所述测试装置的测试电极为微凸阵列或微金属 管阵列， 其尺寸为 1~1000微米， 例如可以是 1~50微米， 节距为（1μηι~100μιη)χ(1μιη~100μιη)， 例如 ΙΟμηιχΙΟμιη 或 50μηι><100μιη的节距。 较佳的， 所述微凸阵列或微金属管阵列的尺寸为 5~20微 米， 节距为 10μηιχ10μιη。

[0021] 优选地， 所述测试装置还包括拆卸式的电极板， 所述测试电极设置于该电极板 上， 当该电极板安装于所述测试平台吋， 所述测试电极与所述测试电路形成电 性连接。

[0022] 本发明同吋提供了一种微元件的转移方法， 包括步骤： （1) 提供一转移系统 ， 其包括主拾取装置和测试装置， 其中主拾取装置用于拾取或释放微元件， 测 试装置具有平台和一系列测试电路， 所述平台表面上设有一系列测试电极， 与 所述测试电路连接； （2) 将所述主拾取装置定位在被连接在载体基板上 的微元 件之上， 拾取微元件； （3) 将该主拾取装置重新定位于所述测试装置的平 台上 ， 其中微元件的电极与所述测试装置的测试电极 接触； （4) 向测试电路施加测 试电压测试微元件， 获得微元件的测试数据； （5) 根据测试结果， 控制该拾取 装置将部分微元件释放于接收基板上。

[0023] 在一些实施例中， 所述主拾取装置采用具有粘性的剥离层粘附微 元件， 该剥离 层可以是 UV胶、 热解胶或水解胶等。

[0024] 在一个实施例中， 所述步骤 （1) 提供的转移系统还包括 UV光照装置， 该主拾 取装置为一透明基板； 所述步骤 （2) 中， 先在所述主拾取装置的表面涂布 UV胶 作为剥离层， 再将其定位在被连接在载体基板上的微元件之 上， 拾取微元件； 所述步骤 （5) 中， 采用该 UV光照装置， 对准所述主拾取装置拾取的微元件之缺 陷图案 （不合格的微元件） 进行照射， 使缺陷图案对应的微元件从主拾取装置 释放， 将所述主拾取装置重新定位于接收基板， 再次采用所述 UV光照装置， 对 准所述主拾取装置拾取的微元件进行照射， 将剩余的微元件释放于接收基板上

[0025] 在另一个实施例中， 所述步骤 （1) 提供的转移系统还包括 UV光照装置， 该主 拾取装置为一透明基板； 所述步骤 （2) 中， 先在所述主拾取装置的表面涂布 UV 胶作为剥离层， 再将其定位在被连接在载体基板上的微元件之 上， 拾取微元件 ； 所述步骤 （5) 中， 将所述主拾取装置定位于接收基板上方， 采用所述 UV光照 装置， 对准所述主拾取装置拾取的微元件之缺陷图案 以外的微元件 （即合格微 元件） 进行照射， 使缺陷图案以外的微元件释放于接收基板上； 将所述主拾取 装置与所述接收基板隔离； 再次采用所述 UV光照装置， 对准所述主拾取装置拾 取的缺陷图案进行照射， 将所述缺陷图案的微元件从所述主拾取装置释 放。

[0026] 作为前述两个实施例的变形， 可将所述步骤 （1) 提供的转移系统中的 UV光照 装置替换为激光照射装置， 在所述步骤 （2) 中， 先在主拾取装置的表面上涂布 热解胶作为剥离层， 在所述步骤 （5) 中， 通过所述激光照射装置加热分解所述 剥离层， 从而释放微元件。

[0027] 在一个实施例中， 所述步骤 （1) 中提供转移系统还包括 UV光照装置和水解装 置， 所述主拾取装置为一透明基板； 所述步骤 （2) 中， 先在主拾取装置的表面 上涂布 UV光照水解胶作为剥离层， 再将其定位在被连接在载体基板上的微元件 之上， 拾取微元件； 所述步骤 （5) 中， 首先采用所述 UV光照装置， 对准所述主 拾取装置拾取的微元件之缺陷图案 （不合格的微元件） 进行照射， 固化所述缺 陷图案对应的剥离层； 接着采用所述水解装置对所述剥离层进行分解 ， 将水解 液温度设置为室温， 使得所述主拾取装置之缺陷图案以外的剥离层 被分解， 从 而将合格的微元件从所述主拾取装置上释放； 然后将所述主拾取装与所述接收 基板隔离幵， 再次采用所述水解装置对所述剥离层进行分解 ， 将水解液温度设 置为 85°C以上， 使得所述主拾取装置之缺陷图案对应的剥离层 被分解， 从而将缺 陷图案的微元件从主拾取装置上释放下来。

[0028] 在上述各实施例中， 通过局部分解剥离层从而将不合格的微元件从 主拾取装置 上释放的方式， 较适合应用于尺寸较大的微元件的转移， 例如 100微米上以的微 元件， 可以是 100~5000微米， 较佳的为 200微米以上的微元件， 在剥离层分解后 可以依靠自身的重力从主拾取装置上脱落。 对于尺寸较小的微元件， 例如 100微 米以下的微元件， 可以是 10~100微米， 甚至是 10微米下以的微元件， 其适用性 相对较差。 因为微元件在与材料层表面接触的状态下会产 生诸如范德华力、 静 电力之类的吸附力， 即便微元件与主拾取装置之间的剥离层已分解 ， 但由于其 尺寸过小， 因此诸如范德华力、 静电力之类的吸附力仍可使微元件与主拾取装 置保持吸附状态， 使得微元件无法从主拾取装置上脱落， 此吋可在步骤 （5) 中 先采用反向拾取装置从所述主拾取装置上拾取 不合格的微元件并将其转移至回 收装置内， 再将主拾取装置上的微元件转印至接收基板上 。

[0029] 本发明还提供一种微元件的转移方法， 包括步骤： （1) 提供前述任意一种转 移系统， 其至少包括主拾取装置、 测试装置、 第一载盘及第二载盘， 其中第一 载盘中放置有待转移的微元件阵列， 第二载盘中放置用于接收微元件的有接收 基板； （2) 将该主拾取装置定位于第一载盘的上方， 使用该主拾取装置拾起取 所述第一载盘内的微元件； （3) 将该主拾取装置定位于所述测试装置的平台上 方， 并使其所拾取的微元件之电极与所述测试装置 的测试电极接触； （4) 向该 测试装置的测试电路施加测试电压测试微元件 ， 获得测试结果； （5) 将该主拾 取装置定位于第二载盘的上方， 释放前述经测试后合格的微元件于接收基板上

[0030] 优选地， 所述步骤 （1) 所提供的转移系统还包括反向拾取装置， 其对微元件 的吸附力大于所述主拾取装置对微元件的吸附 ， 在所述步骤 （4) 与 （5) 步骤 之间还包括： 在测试完成后先将该主拾取装置定位于该反向 拾取装置的上方， 采用该反向拾取装置拾取所述主拾取装置拾取 的微元件中不合格的微元件。

[0031] 优选地， 所述步骤 （1) 所提供的主拾取装置具有拾取单位阵列和微幵 关阵列 ， 其中一个微幵关对应一个拾取单元， 用于控制该拾取单元阵列拾取或释放微 元件， 在所述步骤 （5) 中， 将该主拾取装置定位于第二载盘的上方后， 利用所 述微元关阵列控制所述拾取单元阵列， 释放合格的微元件到所述接收基板上。

[0032] 在一些实施例中， 在移转过程的各个定位步骤中， 所述主拾取装置在水平位置 保持不变， 通过移动所述测试装置、 第一载盘、 第二载盘或反向拾取装置实现 定位。

[0033] 在另一些实施例中， 在移转过程的各个定位步骤中， 通过移动所述主拾取装置 ， 使其定位于所述测试装置、 第一载盘、 第二载盘或反向拾取装置上方。

[0034] 优选地， 所述步骤 （1) 所提供的转移系统还包括光学测试装置， 待进行转移 的微元件为微型发光二极管， 所述步骤 （4) 中还包含光学测试， 其同吋向所有 测试电路施加测试电压， 同一吋间对所述测试平台上的所述微元件进行 光学测 试。

[0035] 优选地， 所述主拾取装置通过静电力、 范德华力、 真空吸附力或胶材的粘附力 拾起微元件。

[0036] 优选地， 所述主拾取装置的表面具有弹性材料层或仿生 壁虎材料层， 其在接触 微元件吋对微元件产生吸附力， 以拾取微元件。 所述弹性材料层可以是 PDMS膜 ， 通过控制该 PDMS膜与微元件接触的速度及方式， 可以达到对微元件产生一吸 附力， 从而拾取微元件。

[0037] 根据本发明的另一个实施例， 提供了一种用于制造微元件装置的方法， 包括使 用根据本发明的方法将微元件转移到微元件装 置的接收基板上。

[0038] 根据本发明的另一个实施例， 提供了一种使用根据本发明的方法制造的微元 件 装置。

[0039] 根据本发明的另一个实施例， 提供了一种电子设备， 包含根据本发明的微元件 装置。

发明的有益效果 对附图的简要说明

附图说明

[0040] 附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本发明的 实施例一起用于解释本发明， 并不构成对本发明的限制。 此外， 附图数据是描 述概要， 不是按比例绘制。

[0041] 图 1示意了本发明第一个较佳实施例之微元件的� �移系统。

[0042] 图 2示意了本发明第一个较佳实施例中优选的主� �取装置的示意图。

[0043] 图 3示意了本发明第一个较佳实施例中优选的测� �装置的示意图。

[0044] 图 4示意了本发明第一个较佳实施例中优选的反� �拾取装置的示意图。

[0045] 图 5示意了本发明第一个较佳实施例之微元件的� �移系统的一个变形。

[0046] 图 6显示了本发明第二个较佳实施例之一种微元� �的转移方法的流程图。

[0047] 图 7进一步显示了图 6所示的转移方法之步骤 S150的子流程图。

[0048] 图 8- 16显示了本发明第二个较佳实施例之一种微元� ��的转移方法的过程示意图

[0049] 图 17示意了本发明第三个较佳实施例之微元件的� ��移系统。

[0050] 图 18示意了本发明第三个较佳实施例中优选的主� ��取装置的示意图。

[0051] 图 19示意了本发明第三个较佳实施例中优选的主� ��取装置的示意图。

[0052] 图 20显示了本发明第四个较佳实施例之一种微元� ��的转移方法的流程图。

[0053] 图 21-25显示了本发明第四个较佳实施例之一种微� ��件的转移方法的过程示意

3。

[0054] 图 26示意了本发明第五个较佳实施例中优选的主� ��取装置的示意图。

[0055] 图 27显示了本发明第六个较佳实施例之一种微元� ��的转移方法的流程图。

[0056] 图 28进一步显示了图 27所示的转移方法之步骤 S350的子流程图。

[0057] 图 29-34显示了本发明第六个较佳实施例之一种微� ��件的转移方法的过程示意

3。

[0058] 图 35示意了本发明第七个较佳实施例中优选的主� ��取装置的示意图。

[0059] 图 36显示了本发明第八个较佳实施例之一种微元� ��的转移方法的流程图。

[0060] 图 37进一步显示了图 36所示的转移方法之步骤 S450的子流程图。 [0061] 图 38-44显示了本发明第八个较佳实施例之一种微� ��件的转移方法的过程示意 图。

本发明的实施方式

[0062] 本发明的实施例描述了用于转移微元件的转移 系统及采用该转移系统进行转移 微元件阵列的方法。 其中， 微元件阵列可以是微型 LED器件、 二极管、 晶体管、 集成电路 (IC)芯片等， 其尺寸可为 1~5000μηι， 但并不一定限于此， 并且实施例 的某些方面可适用于更大和更小的尺寸。

[0063] 转移系统具有用于拾取或释放微元件的主拾取 装置， 该主拾取装置具有一系列 拾取单元阵列， 各个拾取单位的尺寸 （例如长度或宽度） 为 1~5000μηι， 例如 10~ 100微米， 或者 100~500微米， 或者 1000 ~5000微米。 转移系统还设有测试装置， 该测试装置具有测试电路及测试平台， 测试平台的表面上设置一系列测试电极 ， 当采用主拾取装置拾取微元件并定位在该测试 装置的测试平台上吋， 微元件 的电极与测试电极接触， 向测试电路施加电压， 形成测试回路， 实现微元件的 光电性能测试， 从而获取缺陷微元件的缺陷图案， 如此可在微元件阵列转移过 程中排除具有缺陷的微元件。

[0064] 进一步地， 转移系统还可以包括反向拾取装置， 当主拾取装置拾取的微元件经 测试后， 采用该反向拾取装置从主拾取装置上抓走测试 不合格的微元件， 再将 主拾取装置拾取的微元件转印至接收基板上。 其中， 主拾取装置可通过静电力 、 范德华力、 真空吸附力、 电磁力或胶材的粘附力等各种作用力拾起微元 件； 反向拾取装置对微元件的吸附力一般大于主拾 取装置对微元件的吸附力， 从而 保证反向拾取装置可以顺利从主拾取装置上抓 取不合格的微元件。

[0065] 图 1显示了本发明的第一个较佳实施例之转移系� � 1100。

[0066] 转移系统 1100包括： 主拾取装置 1110、 测试装置 1120、 第一载盘 1130、 第二载 盘 1140、 反向拾取装置 1150、 回收装置 1160、 识别对位装置 1170、 光学测试装 置 1180和清洁装置 1190。 其中， 主拾取装置 1110具有透光性， 用于拾取或释放 微元件， 进行巨量微元件的转移； 识别对位装置 1170位于主拾取装置 1110的上 方， 第一载盘 1130、 第二载盘 1140、 反向拾取装置 1150和清洁装置 1190位于主 拾取装置 1110的下方。 在使用转移系统 1100进行转移微元件过程中， 先将主拾 取装置 1110定位于第一载盘 1130上方， 拾取微元件， 再将主拾取装置 1110定位 在测试装置 1120的平台上， 采用该测试装置 1120测试微元件， 接着将主拾取装 置 1110定位在反向拾取装置 1150上方， 采用反向拾取装置 1150抓取主拾取装置 1 110拾取的微元件中不合格的微元件， 最后将主拾取装置 1110定位在第二载盘 11 40上方， 将其拾取的微元件释放于接收基板上， 实现巨量转印。 为了实现主拾 取装置 1110在第一载盘 1130、 第二载盘 1140、 反向拾取装置 1150和清洁装置 119 0上方进行对位， 需要主拾取装置 1110可在水平和垂直方向上做位移， 或者第一 载盘 1130、 第二载盘 1140、 反向拾取装置 1150和清洁装置 1190可在水平和垂直 方向上做位移。 本实施例中为方便定位， 主拾取装置 1110在水位位置固定不动 ， 测试装置 1120、 第一载盘 1130、 第二载盘 1140、 反向拾取装置 1150和清洁装 置 1190设置在可水平移动的支撑台 1101上， 通过移动支撑台 1101， 实现第一载 盘 1130、 第二载盘 1140、 反向拾取装置 1150和清洁装置 1190做水平位移， 从而 进而与主拾取装置 1110进行定位。 支撑台 1101的水平位移方式可为旋转式， 也 可以为往-返式， 在本实施例中支撑台 1101优选为一旋转台， 通过旋转实现水水 平位移。 关于垂直方向上的位移， 可以通过升降台进行实现， 如将主拾取装置 1 110设置为同一水平位置进行垂直方向升降， 也可以在支撑台上同吋设置升降台

[0067] 具体的， 主拾取装置 1110具有一系列拾取单元阵列， 各个拾取单位的尺寸 （例 如长度或宽度） 为 1~5000μηι， 可以通过范德华力或胶材的粘附力拾起微元件 。 请参看附图 2， 本实例中主拾取装置 1110具备透光性， 选用透明基板 1111作为主 体， 在透明基板 1111表面配备具有弹性材料层 1112， 该弹性材料层 1112表面具 有一系列用于拾取微元件的拾取单元 1113， 在其在接触微元件吋对微元件产生 一吸附力， 以拾取微元件。 较佳的， 弹性材料层 1112选用 PDMS膜， 通过控制 该 PDMS膜与微元件接触的速度及方式， 可以达到对微元件产生一吸附力， 从而 拾取微元件。

[0068] 在另一些实施例中， 主拾取装置 1110表面的拾取单元 1112可以采用仿生壁虎材 料制作而成， 表面包括微纳米复合的刚绒毛结构， 比如是具有范围为 lxlO ⁵ 至 6x10 8个突起每 cm 2的突起密度， 藉由仿生壁虎材料制作而成的刚绒毛结构接 触微元件表面产生范德华力， 具有粘附作用， 从而吸附微元件， 以提取所需微 元件。 刚绒毛结构的表面优选具有憎水性， 可以阻止接触面上水层的形成， 尽 可能地减小毛细力的可能作用， 对减小间隙、 提供范德华力起着重要的作用。

[0069] 在另一些实施例中， 主拾取装置 1110可以采用具有粘性的剥离层粘附微元件， 该剥离层可以是 UV胶、 热解胶或水解胶等。 例如在透明基板 1111上形成 UV胶层

(或者热解胶、 水解胶等） 作为粘附层， 用于拾取微元件， 并在转印至接收基 板后， 再通过分解剥离层进而释放微元件。

[0070] 请参看图 3， 测试装置 1120具有测试平台 1121和一系列测试电路， 平台表面 112 la上设有一系列测试电极 1123， 与测试电路连接。 其中测试电路采用集成电路 11 22， 可以是 MOS电路、 CMOS电路或 3D-IC电路。 在本实施例中， 采用 CMOS集 成电路作为测试电路， 其内部具有一系列的子测试电路。 在本实施例， 将测试 电极 1123设置在拆卸式的电极板 1124上， 当该电极板 1124安装于测试平台 1121 吋， 测试电极 1123与 CMOS集成电路的各个子测试电路形成电性连接� � 其中测试 电极 1123阵列的间距可以设置不同规格， 具体为 CMOS集成电路中的各个子测试 电路间距的整数倍， 例如 1倍、 3倍或者 30倍等。 如此， 可根据不同排列的微元 件， 选择不同规格的电极板进行测试。 具体的， 电极板可以选用硅基板， 采用 硅穿孔技术 （TSV) 形成微通孔阵列， 然后在微孔结构中形成测试电极 1123， 其 可以是微凸阵列 （Micro-Bump) 或微金属管阵列 (例如纳米铜管)， 其尺寸为 1~10 00微米， 例如可以是 1~50微米， 节距为（1μηι~100μιη)χ(1μιη~100μιη)， 例如 ΙΟμηι χΐθμηι

或 50μηι><100μιη的节距。 较佳的， 所述微凸阵列或微金属管阵列的尺寸为 5~20微 米， 节距为 10μηιχ10μιη。

[0071] 反向拾取装置 1150用于抓取主拾取装置 1110拾取的微元件中不合格的微元件， 因此其对对微元件的吸附力大于主拾取装置 1110对微元件的吸附力。 该反向拾 取装置 1150可以包括一个拾取头 1151， 如图 4所示， 此吋反向拾取装置 1150还可 以设有机械手 （图中未示出） ， 其中拾取头 1151可采用静电力、 范德华力、 真 空吸附或者电磁力吸取微元件， 机械手用于将拾取头定位在主拾取装置 1110拾 取的不合格的微元件， 从而快速反抓不合格的微元件。 该反向拾取装置 1150也 可以包括拾取头阵列， 此吋该反向拾取装置 1150—般还包括微幵关阵列， 用于 控制各个拾取头的拾取或释放， 通过该微元关阵列控制该反向拾取装置一次吸 取不合格的微元件。

[0072] 第一载盘 1130用于放置原始的微元件阵列， 第二载盘 1140用于放置接收基板， 两者可采用卡盘结构 （Chuck plate) 。 识别对位装置 1170可采用 CCD自动对位装 置。 光学测试装置 1180用于测试微元件的光学特征， 诸如微元件为发光二极管 吋， 可测试微元件的光谱、 波长、 亮度等光学参数， 光学测试装置 1180可以采 用探测器、 光谱仪或积分球等， 本实施例优选光谱仪。 清洁装置 1190用于清洁 主拾取装置 1110之用于接触微元件的表面。 本实施例中清洁装置 1190包括粘性 膜， 通过将主拾取装置 1110之用于接触微元件的表面与该粘性膜接触� �而将主 拾取装置的拾取表面的污渍、 粉尘等， 保证主拾取装置之拾取表面的清洁度。

[0073] 本实施例之转移系统还可以设有微元件回收装 置 1160， 用于回收不合格的微元 件。 对于尺寸在 1~200微米的微元件， 特别是 100微米以下的微元件， 采用反向 拾取装置 1150抓取不合格的微元件后， 较难使该微元件从反向拾取装置的拾取 头上脱落， 此吋可在回收装置 1160中设置粘性膜， 当反向拾取装置抓取不合格 的微元件后， 直接将该不合格的微元件粘到该粘性膜上。 较佳的， 为了方便反 向拾取装置 1150可以快速进行重复抓取不合格的微元件， 回收装置 1160可与主 拾取装置 1110并排设置， 此吋回收装置设置于支撑台 1101的上方。

[0074] 首先， 在本实施例之转移系统设有主拾取装置、 测试装置和反向拾取装置， 具 备了转印、 测试功能和反向抓取功能， 采用主拾取装置可巨量拾取微元件并将 其与测试装置的测试平台接触， 采用测试装置进行测试， 获得拾取的微元件的 缺陷图案， 再采用反向拾取装置抓取主拾取装置拾取的微 元件中的不合格微元 件， 最后将合格的微元件转移至接收基板上， 采用该转移系统进行微元件转移 ， 可排除不合格的微元件。

[0075] 其次， 本系统将测试装置、 第一载盘、 第二载盘和反向拾取装置配置于可实现 水平位移的支撑台上， 在转移过程中通过移动支撑台的水平位置即可 实现主拾 取装置分别与前述各个装置对位， 使整个系统在使用过程中大大地简化了对位 操作。

[0076] 再者， 主拾取装置具备透光性， 如此在进行电性测试过程中不用将主拾取装置 与微元件阵列分离， 在保护拾取状态下即可实现光学测试。

[0077] 进一步地， 测试装置的测试电极采用拆卸式电极板， 一方面简化了测试电路的 结构， 方便形成微凸阵列 （Micro-Bump) 或微金属管阵列作为测试电极， 另一 方面可根据不同的微元件尺寸及阵列的间距选 择不同规格的电极板进行测试， 增加了测试装置的适用性。

[0078] 图 5示意了图 1所示的转移系统的一个变形。 区别于图 1所示的转移系统， 在本 实施例中， 用于放置测试装置 1120、 第一载盘 1130、 第二载盘 1140、 反向拾取 装置 1150和清洁装置 1190的支撑台 1101为固定式， 主拾取装置 1110采用移动式 ， 此吋识别对位装置 1170具备与主拾取装置 1110保持同步移动的功能， 例如识 别对位装置 1170与主拾取装置 1110可同吋安装于同一移动装置上， 或者识别对 位装置 1170直接安装于主拾取装置 1110本身上， 保证两者的移动是同步的即可

[0079] 在本实施例中提及的主拾取装置 1110为移动式， 系指其用于拾取微元件的拾取 单位的位置可移动即可， 主拾取装置 1110本体可为移动式， 也可以为固定式。 当主拾取装置 1110的本体的位置固定吋， 可采用机械手之类的转输机构连接拾 取单元， 通过控制转输机构实现拾取单位的位移。

[0080] 图 6显示了本发明第二个较佳实施例之一种微元� �的转移方法的流程图， 包括 步骤 S110~S150。 在本实施例中选用图 1所示的转移系统进行转移。

[0081] 步骤 S110: 提供图 1所示的转移系统， 其中第一载盘内放有连接在载体基板 121 0上的待进行转印的微元件， 第二载盘上放有接收基板 1230。 其中载体基板 1210 可以是生长基板或者承载基板， 如承载基板的材质可为玻璃、 硅、 聚碳酸酯 （P olycarbonate, PC) 、 丙¾勝-丁二¾ -苯乙 ¾ (Acrylonitrile Butadiene

Styrene, ABS) 或其任意组合。 微元件可以为微发光二极管， 厚度可为约 0.5μηι 至约 100μηι。 微元件的形状可为圆柱体， 且圆柱体的半径可为约 0.5μηι至约 500μ m， 但并不限于此， 微元件还可以为三角柱体、 立方体、 长方体、 六角柱体、 八 角柱体或者其他多角柱体。 接收基板 1230可以选用汽车玻璃、 玻璃片、 柔性电 子基底诸如有电路的柔性膜、 显示器背板、 太阳能玻璃、 金属、 聚合物、 聚合 物复合物， 以及玻璃纤维等。 在本实施例中， 转移系统的测试装置 1120、 第一 载盘 1130、 第二载盘 1140及反向拾取装置 1150和清洁装置 1190设置在支撑台 110 1上， 该支撑台 1101为移动式， 通过转动支撑台， 可使其上的前述各装置位于主 拾取装置 1110的下方。

[0082] 步骤 S120: 移动第一载盘到主拾取装置的下方， 进行定位， 使该主拾取装置 11 10的拾取单元 1113与微元件 1200接触， 拾取微元件阵列， 请参看图 8。 应注意的 是， 尽管图中仅示出了 6个微元件 1201~1206简单示意微元件， 但是采用主拾取 装置 1110—次拾取微元件的数量可达到万数量级以� �， 甚至可达到千万数量级

[0083] 步骤 S130: 移动测试装置 1120到主拾取装置 1110的下方， 进行定位， 使主拾取 装置 1110拾取的微元件之电极与测试装置的测试电� � 1123接触， 如图 9所示。

[0084] 步骤 S140: 向测试装置的测试电路施加测试电压测试微元 件， 获得测试结果， 如图 10所示。 图 11示意了缺陷图案， 其中具有阴影的微元件表示测试结果为不 合格。 在本步骤中， 对于光电型微元件， 例如发光二极管， 可通过测试电路同 吋对测试平台上的微元件通电， 采用光性测试装置同吋测试平台上的所有微元 件的光学参数， 如光谱、 波长、 亮度等特性。

[0085] 步骤 S150: 将该主拾取装置 1110定位于第二载盘 1140的上方， 把经测试后合格 的微元件释放在接收基板上。 在该步骤中具体可进一步分三个子步骤 S151~153 进行， 图 7显示了本步骤的具体流程图， 具体如下。

[0086] 步骤 S151 : 移动反向拾取装置 1150到主拾取装置 1110的下方， 进行定位， 如图 12所示。

[0087] 步骤 S152: 采用反向拾取装置 1150反向抓取主拾取装置拾取的微元件中不合� � 的微元件 （1201、 1206) ， 并至其将转移到回收装置 1160内， 如图 13-14所示， 此吋主拾取装置 1110所述拾取的微元件均为合格品。 在此过程中， 反向拾取装 置 1150可以一次全部抓取不合格的微元件， 也可以分多次进行抓取， 主要取决 于反向拾取装置 1150的类型及拾取头 1151的个数。 本实施例中回收装置 1160设 有粘性表面， 反向拾取装置 1150直接将不合格的微元件粘至该粘性膜上， 该粘 性表面位于反向拾取装置 1150的上方， 如图 14所示。

[0088] 步骤 S153: 移动第二载盘 1140到主拾取装置 1110的下方， 进行定位， 将主拾取 装置 1110拾取的微元件释放到接收基板 1230上， 完成微元件转移， 如图 15所示 。 此吋转印至接收基板 1230上的微元件均是经测试后合格的微元件。

[0089] 重复前述步骤 S110~150， 完成电子器件制作过程中的微元件的转印。

[0090] 本实施例中， 在完成步骤 S154后可增加主拾取装置的清洁步骤， 具体为： 将清 洁装置 1190移动到主拾取装置 1110的下方， 将主拾取装置 1110之拾取单元 1113 的表面与清洁装置 1190中的粘性膜进行一次或多次的接触， 如图 16所示， 从而 清洁拾取单元表面， 保证其表面的清洁度。

[0091] 本实施例中， 主拾取装置 1110保持不动， 通过移动各个装置实现对位， 其中主 拾取装置 1110的拾取单位表面采用弹性材料， 具体的是可以是 PDMS, 通过控制 PDMS膜接触微元件的速度及方式， 达到对微元件产生一吸附力， 从而拾取微元 件。

[0092] 图 17示意了本发明第三个较佳实施例之微元件的� ��移系统 2100。

[0093] 转移系统包括： 主拾取装置 2110、 测试装置 2120、 第一载盘 2130和第二载盘 21

40。 其中， 主拾取装置 2110具有拾取单位阵列和微幵关阵列， 其中一个微幵关 对应一个拾取单元， 用于控制该拾取单元阵列拾取或释放微元件， 采用该主拾 取装置 2110可一次性全部提取微元件， 也可以根据需求仅部分提取； 进一步， 可以部分提取合格微元件转移， 留下剩余的不合格微元件； 也可以提取不合格 微元件， 而在第一基板上留下合格微元件。 测试装置 2120、 第一载盘 2130和第 二载盘 2140同样配置在支撑台 2101上， 关于此部分的细节参照第一个实施例即 要。

[0094] 在本实施例中， 主拾取装置 2110优选采用静电吸取或真空吸附微元件， 为达到 微小尺寸的幵关阵列， 可采用 CMOS集成电路实现。 图 18示意了一种采用静电吸 取的主拾取装置的示意图。 该主拾取装置 2110包括基底衬底 2111， 该基底衬底 2 111的上侧表面连接 CMOS集成电路 2112， 下侧表面设有一系列拾取头 2113， 每 个拾取头 2113对应有一静电吸附电路， 该静电吸附电路包括连接线路 2114和电 极层 2115， 其中连接线路 2114贯穿基底衬底 2111连接至 CMOS集成电路 2112， 从 而与外部电子控制件连接， 电极层 2115的表面覆盖一介质层 2116， 如此当向电 极层 2115施加吸附电压吋， 形成静电吸附力拾起微元件。

[0095] 图 19示意一种采用真空吸附的主拾取装置的示意� ��。 该主拾取装置采用吸嘴结 构， 利用真空压力吸附作用拾起微元件和微元件的 释放， 主拾取装置 2110具有 吸嘴阵列 21160， 各个吸嘴通过真空路径 21150连通至同一腔体 21130内， 各个真 空路径具有阀门 21152控制该真空路径的幵 /关。 各个吸嘴的尺寸 （例如长度或宽 度） 为 1~1000μηι， 吸嘴阵列的节距为（1μηι ~1000μιη)χ(1μιη

-ΙΟΟΟμηι) , 例如 ΙΟμηιχΙΟμιη或 500μηιχ500μιη的节距。 为达到该尺寸， 各路真空 路径可为一系列形成于板板结构 21140的 （例如 Si基板） 微孔结构。 相应的， 每 个吸嘴对应一路真空路径、 一个阀门和一个幵关元件。 为达到微小尺寸的幵关 阵列， 可采用 CMOS储存电路和地址电极阵列实现。

[0096] 具体的， 该主拾取装置 2110从上至下包括： CMOS储存电路层 21110、 地址电 极层 21120、 腔体 21130， 真空路径阵列 21150、 阀门阵列 21152和吸嘴阵列 21160 。 其中， CMOS储存电路层 21110和位于其下方面的地址电极层 21120构成幵关阵 歹 |J， 地址电极层 21120上设置有地址电极阵列， 一个地址电极 21122对应于一路 真空路径 21150。 地址电极层 21120的下方具有板材结构 21140， 真空路径阵列 21 150为形成于该板材 340的微孔阵列 350， 板材结构与地址电极层之间具有空间以 形成腔体 21130， 该真空路径阵列与腔体 21130连通， 通过阀门幵 /关各路真空路 径。 阀门 21152为一可动的金属片 21152， 该金属片结构 21152至少一端部 21152a 作为根部与板材保持 21140保持连接， 与端部 21152a对角的端部 21152b作为可动 区， 与板板结构 21140分幵。 较佳的， 该金属片只有一个端部 21152a连接区与板 材结构 21140连接， 其他非连接区域与微孔的侧壁之间具有极小的 缝隙， 该缝隙 一方面保证当该金属片未发生斜偏吋， 可基本关闭对应的微孔 21150， 另一方面 使该金属片的第二个端部 21152b在静电吸引力的作用下向上发生偏斜， 幵启对 应的微孔。

[0097] 本实施例之主拾取装置 2110通过 CMOS储存电路控制地址电极 21122的幵 /关状 态， 当地址电极 21122处于关闭状态 （OFF) ， 此吋未向地址电极 21122激励电压 电位， 不会产生静电吸引力， 金属片的第二端部 21152b未发生偏斜， 关闭该真 空路径 21150; 当地址电极 21122处于幵启状态 （ON) ， 此吋向地址电极 21122激 励电压电位， 形成静电吸引力， 金属片的第二端部 21152b在地址电极 21122的静 电吸引力的作用下向地址电极 21122发生偏斜， 幵启真空路径 21150。

[0098] 本实施例之转移系统设有主拾取装置和测试装 置， 其中主拾取装置具有拾取单 位阵列和微幵关阵列， 具备了转印、 测试功能和排除缺陷的功能， 采用主拾取 装置巨量拾取微元件并将其与测试装置的测试 平台接触， 采用测试装置进行测 试， 获得拾取的微元件的缺陷图案， 采用主拾取装置可先不合格的微元件释放 于回收容器内， 再将合格的微元件转移至接收基板上， 或者仅将合格的微元件 释放于接收基板上， 最后再将不合格的微元件释放于回收容器内， 采用该转移 系统进行微元件转移， 可排除不合格的微元件。

[0099] 图 20是本发明第四个较佳实施例之一种微元件的� ��移方法的流程图， 包括步骤 S 110-S 130， 在本实施例中选用图 17所示的转移系统。

[0100] 步骤 S210: 提供图 17所示的系统， 包括主拾取装置 2110、 测试装置 2120、 第一 载盘 2130和第二载盘 2140， 其中第一载盘内放有被连接在载体基板 2210上的待 进行转印的微元件， 第二载盘上放有接收基板 2230。

[0101] 步骤 S220: 移动主拾取装置 2110到第一载盘 2130的上方， 进行对位， 采用主拾 取装置 2110的拾取单元 2113拾取微元件阵列， 如图 21所示。

[0102] 步骤 S230: 移动主拾取装置 2110到测试装置 2120的平台上， 其中微元件的电极 与测试装置的测试电极 2123接触， 如图 22所示。

[0103] 步骤 S240: 向测试电路施加测试电压测试微元件， 获得微元件的测试数据， 如 图 23所示。

[0104] 步骤 S250: 根据测试结果， 控制主拾取装置 2110将合格的微元件释放于接收基 板 2230上。 具体的， 移动主拾取装置 2110到回收容器的上方， 通过控制主拾取 装置 2110的幵关阵列释放不合格的微元件 （例如 1202、 1206) ， 如图 24所示； 接着再移动主拾取装置 2110到第二载盘 2140上方， 进行对位， 将主拾取装置 211 0拾取的微元件释放到接收基板 2230上， 完成微元件转移， 此吋转印至接收基板 2230上的微元件均是经测试后合格的微元件， 如图 25所示。

[0105] 重复前述步骤 S210~250， 完成电子器件制作过程中的微元件的转印。 [0106] 本实施例的步骤 S250中也可以先选择性地将合格微元件释放至� �收基板 2230上 ， 再将不合格的微元件释放至回收容器内。

[0107] 本实施例中， 通过在微元件的转移过程同吋对微元件进行测 试获得微元件的缺 陷图形， 如此可选择性地拾取合格的微元件或者不合格 的微元件， 实现在转移 过程中预先排除缺陷的微元件。

[0108] 图 26显示了本发明第五个较佳实施例之一种微元� ��的转移系统 3100。 该系统包 括： 支撑台 3101、 主拾取装置 3110、 测试装置 3120、 第一载盘 3130、 第二载盘 3 140、 UV光照装置 3160、 识别对位装置 3170、 光学测试装置 3180和清洁装置 3190 。 在本实施例中， 主拾取装置 3110具有透光性， 可以为一透明基板结构， 通过 在其表面上形成具有粘性的剥离层粘 3112拾取微元件。 本实施例中选用 UV胶作 为剥离层。

[0109] 图 27显示了本发明第六个较佳实施例之一种微元� ��的转移方法的流程图， 包括 步骤 S310~S350。 在本实施例中选用图 26所示的转移系统进行转移。

[0110] 步骤 S310: 提供图 26所示的转移系统， 其中主拾取装置 3110为一透明基板结构

， 第一载盘 3130内放有被连接在载体基板 3210上的待进行转印的微元件， 第二 载盘 3140上放有接收基板 3230。

[0111] 步骤 S320: 在主拾取装置 3110的表面涂布 UV胶作为剥离层 3112， 移动第一载 盘到主拾取装置的下方， 进行定位， 使该主拾取装置 3110上的剥离层 3112与微 元件接触， 拾取微元件阵列， 如图 29所示。

[0112] 步骤 S330: 移动测试装置 3120到主拾取装置 3110的下方， 进行定位， 使主拾取 装置 3110拾取的微元件之电极与测试装置的测试电� � 3123接触， 如图 30所示。

[0113] 步骤 S340: 向测试装置的测试电路施加测试电压测试微元 件， 获得测试结果， 如图 31所示。

[0114] 步骤 S350: 将该主拾取装置 1110定位于第二载盘 1140的上方， 把经测试后合格 的微元件释放在接收基板上。 在该步骤中具体可进一步分三个子步骤 S351~353 进行， 图 28显示了本步骤的具体流程图， 具体如下。

[0115] 步骤 S351 : 移动测试装置 3120离幵主拾取装置 3110的下方， 采用该 UV光照装 置 3160对准主拾取装置 3110拾取的微元件之缺陷图案 （不合格的微元件） 进行 照射， 使缺陷图案对应的 UV胶层分解， 从而使缺陷图案对应的微元件从主拾取 装置释放， 如图 32所示。

[0116] 步骤 S352: 将主拾取装置 3110定位于接收基板 3230上方。 具体为移动第二载盘

3140到主拾取装置 3110的下方， 进行对位， 如图 33所示。

[0117] 步骤 S53: 再次采用 UV光照装置 3160对准主拾取装置拾取 3110， 进行照射， 使 主拾取装置 3110上的 UV胶层 3112分解， 将剩余的微元件释放于接收基板 3230上

， 完成微元件转移， 如图 34所示。 此吋转印至接收基板 3230上的微元件均是经 测试后合格的微元件。

[0118] 重复前述步骤 S310~350， 完成电子器件制作过程中的微元件的转印。

[0119] 本实施例采用的转移系统 3110—般还可以包含清洁装置 3190， 在每次转移完成 后， 用于清理主拾取装置 3110表面残留的 UV解分解物。

[0120] 本实施例的步骤 S350中， 也可以先将主拾取装置 3110定位于接收基板 3230上方

， 采用 UV光照装置 3160， 对准主拾取装置拾取的微元件之缺陷图案以外 的 UV胶 (即合格微元件对应的 UV胶） 进行照射， 使其分解， 从而将合格的微元件释放 于接收基板上， 而不合格的微元件对应的 UV胶未被分解， 从而继续粘附在主拾 取装置 3110上； 再将接收基板 3230移离主拾取装置 3110的下方， 再次采用 UV光 照装置， 对准主拾取装置拾取的缺陷图案进行照射， 将所述缺陷图案的微元件 从主拾取装置释放。

[0121] 图 35显示了本发明第七个较佳实施例之一种微元� ��的转移系统 4100。 该系统包 括： 支撑台 4101、 主拾取装置 4110、 测试装置 4120、 第一载盘 4130、 第二载盘 4 140、 UV光照装置 4160、 识别对位装置 4170、 光学测试装置 4180和水解装置 4190

。 在本实施例中， 主拾取装置 4110具有透光性， 可以为一透明基板结构， 通过 在其表面上形成具有粘性的剥离层粘 4112拾取微元件。 本实施例中选用 UV水解 胶作为剥离层， 该 UV水解胶通常在未经过 UV照射的情况下， 采用室温水解液可 进行水解， 在经过 UV照射固化后， 需采用高温水解液进行水解 （一般温度要求 在 85°C即可） 。

[0122] 图 36显示了本发明第六个较佳实施例之一种微元� ��的转移方法的流程图， 包括 步骤 S410~S450。 在本实施例中选用图 35所示的转移系统进行转移。 [0123] 步骤 S410: 提供图 35所示的转移系统， 其中主拾取装置 4110为一透明基板结构

， 第一载盘 4130内放有被连接在载体基板 4210上的待进行转印的微元件， 第二 载盘 4140上放有接收基板 4230。

[0124] 步骤 S420: 在主拾取装置 4110的表面涂布 UV水解胶作为剥离层 4112， 移动第 一载盘 4130到主拾取装置 4110的下方， 进行定位， 使该主拾取装置 4110上的剥 离层 4112与微元件接触， 拾取微元件阵列， 如图 38所示。

[0125] 步骤 S430: 移动测试装置 4120到主拾取装置 4110的下方， 进行定位， 使主拾取 装置 4110拾取的微元件之电极与测试装置的测试电� � 4123接触， 如图 39所示。

[0126] 步骤 S440: 向测试装置的测试电路施加测试电压测试微元 件， 获得测试结果， 如图 40所示。

[0127] 步骤 S450: 将该主拾取装置 1110定位于第二载盘 1140的上方， 采用水解装置 41 90水解主拾取装置 4110上的 UV水解胶 4112， 将经测试后合格的微元件释放在接 收基板 4230上。 在该步骤中具体可进一步分四个子步骤 S451~454进行， 图 37显 示了本步骤的详细流程图， 具体如下。

[0128] 步骤 S451 : 移动测试装置 4120离幵主拾取装置 4110的下方， 采用该 UV光照装 置 4160对准主拾取装置 4110拾取的微元件之缺陷图案 （不合格的微元件） 进行 照射， 使缺陷图案对应的 UV水解胶层 4112A固化， 如图 41所示。

[0129] 步骤 S452: 将主拾取装置 4110定位于接收基板 4230上方。 具体为移动第二载盘 4140到主拾取装置 4110的下方， 进行对位， 如图 42所示。

[0130] 步骤 S453: 采用水解装置 4190对剥离层 4112进行分解， 此吋将水解液温度设置 为室温， 使得缺陷图案以外的剥离层被分解， 从而将合格的微元件从所述主拾 取装置上释放， 转印至接收基板 4230上， 如图 43所示。 此吋接收基板 3230上的 微元件均是经测试后合格的微元件。

[0131] 步骤 S454: 将接收基板 4230移离主拾取装置 4110， 再次采用 UV光照装置 3160 对准主拾取装置拾取 3110， 再次采用水解装置 4190对主拾取装置 4110上的固化 的剥离层 4112A进行分解， 将水解液温度设置为 85°C以上， 使得之前固化的剥离 层 4112A被分解， 从而将缺陷图案的微元件从主拾取装置 4110上释放， 如图 44所 示。 [0132] 重复前述步骤 S410~450， 完成电子器件制作过程中的微元件的转印。

[0133] 本实施例采用的转移系统 4110—般还可以包含清洁装置， 在每次转移完成后， 用于清理主拾取装置 4110表面残留的 UV水解胶之分解物。

[0134] 本实施例的步骤 S450中， 也可以针对合格微元件对应的 UV水解胶进行固化， 先采用室温水解液分解缺陷图案对应的 UV水解胶， 使得不合格的微元件从主拾 取装置 4110上释放， 接着将接收基板 4230移动到主拾取装置 4110的下方， 采用 8 5°C以上的高温水解液分解经固化的 UV水解胶 4112, 从而将合格的微元件释放于 接收基板上。

[0135] 上述各实施例的微元件的转移方法中可通过转 移装置对微元件阵列进行多次的 测试及转印。

[0136] 上述各实施例的微元件的转移方法可以用于制 作电子装置， 可以广泛用于电子 设备中， 该电子设备可以是手机、 平板电脑等。

[0137] 尽管已经描述本发明的示例性实施例， 但是理解的是， 本发明不应限于这些示 例性实施例， 而是本领域的技术人员能够在如下文的权利要 求所要求的本发明 的精神和范围内进行各种变化和修改。 只要不构成冲突， 本发明中的各个实施 例以及各实施例中的各个特征可以相互结合， 所形成的技术方案均在本发明的 保护范围之内。