用于微装置的传送的系统和方法
1.本技术是申请日为2017年6月15日申请的申请号为201780037396.9，并且发明名称为“用于微装置的传送的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本公开内容涉及从供体(donor)基板传送微装置至目标基板。
背景技术：3.多种产品包括位于基板上的各个装置的阵列，具有可由基板上的电路定址(addressable)或控制的装置。例如，一些显示屏包括可单独控制像素的阵列。在发光二极管(led)面板的例子中，这些单个像素可为独立可控的led。led面板常用于显示屏，诸如计算机、触碰面板装置、个人数字助理(pda)、手机、电视监控器、和类似者。
4.一般而言，可使用一系列微制造技术来制造微装置，诸如沉积、光刻(lithography)和蚀刻，以沉积和图案化一系列层。一种制造包括单个微装置的阵列的装置的方式为直接在将形成产品的一部分的基板上制造单个微装置。已使用此技术例如在将形成产品的一部分的基板上制造单个微装置。已使用此技术例如制造tft面板及有源矩阵液晶显示器(lcd)的滤色器面板。然而，在led面板中，制造曲线或可弯曲显示器为困难的。
5.另一制造包括单个微装置的阵列的装置的方式为在分开的基板上一同制造微装置，且接着传送微装置至将形成产品的一部分的基板。
技术实现要素：6.在一个方面中，一种用于在基板上定位微装置的设备包括：一个或更多个支撑件，所述一个或更多个支撑件用于保持供体基板和目标基板；粘合剂分配器(adhesive dispenser)，所述粘合剂分配器用以输送粘合剂于供体基板上的微装置上；传送装置，所述传送装置包括传送表面以从供体基板传送微装置至目标基板；和控制器。所述控制器被配置为操作所述粘合剂分配器，以基于目标基板上的选择的微装置的所需间隔，选择性地分配粘合剂至供体基板上的所选择的微装置上。控制器被配置为操作所述传送装置，使得传送表面在供体基板上接合粘合剂，造成所选择的微装置粘附至传送表面，且接着传送表面从供体基板传送所选择的微装置至目标基板。
7.在另一方面中，一种传送微装置至目标基板的方法包括以下步骤：基于目标基板上的选择的微装置的所需间隔，选择性地分配粘合剂至供体基板上的所选择的微装置上；和使传送表面接合供体基板上的粘合剂，以造成所选择的微装置粘附至传送表面。方法还包括使用传送表面且根据目标基板上的所选择的微装置的所需间隔，从供体基板传送所选择的微装置的每一者至目标基板。
8.在一些实施方式中，控制器被配置为操作传送装置，使得传送表面传送第一微装置至目标基板，且接着传送第二微装置至目标基板，使得第二微装置相邻于第一微装置。第一微装置和第二微装置例如在目标基板上皆具有所需间隔。在一些情况下，控制器被配置
为操作传送装置以从第一供体基板传送第一微装置和从第二供体基板传送第二微装置。
9.在一些实施方式中，传送装置为第一传送装置。设备进一步包括例如第二传送装置，所述第二传送装置包括第二传送表面以传送至少一个额外微装置至第一传送装置的传送表面或至目标基板。在一些情况下，第二传送装置被配置为每次传送单个微装置至接收表面。接收表面为例如(i)第一传送装置的传送表面，或(ii)目标基板的表面。替代地或额外地，控制器被配置为操作第二传送装置，使得第二传送装置的传送表面从供体基板传送单个微装置至接收表面，从而以单个微装置填充接收表面上的所选择的微装置之间的间隙，因而达到接收表面上的所选择的微装置的期望布置。替代地或额外地，控制器被配置为操作粘合剂分配器以在所选择的微装置粘附至接收表面之后分配粘合剂于接收表面上。所述控制器例如被配置为操作第二传送装置，使得在第二传送装置的传送表面传送单个微装置至接收表面时，第二传送装置的传送表面以第二次分配的粘合剂接合单个微装置。
10.在一些情况下，第二传送装置被配置为传送多个微装置至目标基板。在一些情况下，传送表面为平坦表面。在一些情况下，第二传送装置包括具有第二传送表面的辊(roller)。
11.在一些实施方式中，设备进一步包括传感器以检测供体基板上的一个或更多个有缺陷的微装置。控制器例如被配置为选择性地分配粘合剂，使得粘合剂未被分配于一个或更多个失效的微装置上且所选择的微装置不包括一个或更多个失效的微装置。
12.在一些情况下，传感器包括电路和光学检测器，所述电路被配置为光学地激发供体基板上的微装置，光学检测器用于检测所述供体基板上的微装置所发射的光。
13.在一些情况下，传送装置为第一传送装置。设备进一步包括例如第二传送装置，所述第二传送装置包括第二传送表面以每次传送单个微装置至第一传送装置的传送表面或传送微装置至目标基板。所述控制器例如被配置为操作第一传送装置，使得第一传送装置的传送表面接合供体基板上的粘合剂以造成所选择的微装置粘附至第一传送装置的传送表面。所述控制器例如被配置为操作第二传送装置，使得第二传送装置的第二传送表面基于一个或更多个有缺陷的微装置的位置来传送一个或更多个微装置至第一传送装置的传送表面。
14.在一些实施方式中，传送表面包括可伸展膜以接收所选择的微装置。在一些情况下，设备进一步包括耦接至伸展膜的致动器。控制器例如被配置为造成致动器伸展膜，使得在传送表面传送所选择的微装置至目标基板时，所选择的微装置具有所需间隔。
15.在一些实施方式中，传送装置包括辊以从供体基板接收所选择的微装置。
16.在一些实施方式中，传送表面包括平坦表面以从供体基板接收所选择的微装置。
17.在一些实施方式中，传送装置包括加热元件以在传送表面传送所选择的微装置至目标基板时加热传送表面。
18.在一些实施方式中，设备包括蚀刻装置以蚀刻供体基板，从而形成微装置。
19.在一些实施方式中，设备进一步包括光刻模块(photolithography module)以在目标基板上形成电极。所述控制器例如被配置为操作所述光刻模块以形成电极以将所选择的微装置电连接至目标基板。
20.在一些实施方式中，设备进一步包括辐射发射器以发射辐射图案以在操作传送装置之前固化选择性地分配的粘合剂。
21.在一些实施方式中，微装置包括发光二极管。在一些情况下，方法进一步包括以下步骤：可选地激发供体基板上的发光二极管且检测供体基板上的一个或更多个有缺陷的微装置。方法包括例如选择性地分配粘合剂，使得粘合剂未被分配于一个或更多个有缺陷的微装置上且所选择的微装置不包括一个或更多个有缺陷的微装置。替代地或额外地，方法进一步包括以下步骤：基于一个或更多个失效的微装置的位置，传送一个或更多个微装置至传送表面。
22.在一些实施方式中，微装置为第一微装置。方法进一步包括例如传送第一微装置至目标基板。方法包括例如传送第二微装置至目标基板，使得第二微装置相邻于第一微装置。第一微装置和第二微装置例如在目标基板上皆具有所需间隔。第一微装置例如被配置为发射第一彩色光，且第二微装置被配置为发射第二彩色光。在一些情况下，选择的第一微装置和选择的第二微装置相邻于彼此界定出用于led显示器的显示器像素。
23.在一些实施方式中，方法进一步包括以下步骤：伸展传送表面，以造成在传送表面传送所选择的微装置至目标基板时，所选择的微装置具有所需间隔。
24.在一些实施方式中，供体基板上的所选择的微装置的间隔对应于目标基板上的所选择的微装置的所需间隔。
25.实施方式可以可选地提供(而不限于)下方及其他地方描述的一个或更多个优点。因为可由与形成微装置的制造工艺(例如，蚀刻和沉积)不相容的材料形成目标基板，制造微装置接着传送微装置至目标基板能够实现成本有效和高效能的显示器面板的制造。进一步地，可以相较于目标基板所需更高的空间密度来建立供体基板上的微装置，因而在建立微装置时增加生产率且节省晶片空间。可从供体基板平行传送大量的微装置至目标基板。可以高精密度执行微装置至目标基板的传送，因而潜在地增加产量且减少制造时间和成本。使用检测器可识别及排除供体基板上有缺陷的微装置，使得仅使用具功能的微装置以形成微装置产品。
26.在附图及以下描述中提出本说明书中所描述的主题的一个或更多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求书，其他潜在特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
27.图1为具有微装置的供体基板和具有微装置的目标基板的示意图。
28.图2a至图2c示意性地描绘用于从供体基板传送微装置至目标基板的系统的示例。
29.图3为用于传送微装置的系统的示例的框图。
30.图4为微装置上的粘合剂的侧视图。
31.图5为第一和第二传送表面的侧视图。
32.图6a至图6f为一系统的侧视图，所述系统执行从供体基板传送微装置至目标基板的工艺。
33.在多个图中相似的参考数字和标号指示相似的元件。
具体实施方式
34.为了持续以消费者要求的价位提供显示器装置及其他装置，需要新设备、方式、和系统以精密地且成本有效地提供基板(例如，大面积基板或柔性基板)上的微装置。
35.如上述，制造具有单个微装置阵列的产品的工艺包括在供体基板上一同建立微装置，接着传送微装置至形成产品的一部分的目标基板。在第一基板上建立微装置的一个原因是：目标基板可为与用于形成微装置的制造工艺(例如，蚀刻和沉积)不相容的材料。在其他示例中，于此描述的制造工艺能够实现制造成本有效且高效能的显示器面板。在第一基板上建立微装置的另一原因是：可以相较于目标基板所使用更高的空间密度来制造微装置，因而在建立微装置时增加生产率且节省晶片实际可用面积(real estate)，因此降低成本。在一些情况下，此方式经受需要“拾取和放置(pick-and-place)”方法(可为缓慢、不精确和高成本的)的低生产率。因此，具有改良制造工艺和包括微装置阵列的装置的需求。
36.为了从供体基板传送微装置至目标基板，如此处所描述的，系统可选择性地分配粘合剂于供体基板上的微装置的子集上，以在传送至目标基板时控制微装置的子集的间隔。选择微装置的子集(分配粘合剂于其上)，使得在传送至目标基板时微装置的子集的间隔对应于所需间隔。
37.图1图示供体基板100和目标基板102，每一者具有微装置104的阵列。微装置104为小的电子装置，例如发光二极管(led)，诸如有机led(oled)、微led和类似者。微装置104为微米级的装置，例如，具有约100微米的最大侧向尺寸。例如，装置可具有约5至50微米的侧向尺寸，例如5至15微米、15至35微米、35至50微米、及其他合适的侧向尺寸。微装置104可为相同的，亦即，相同的尺寸、电路图案和层结构。
38.可在供体基板100上直接制造微装置104，或可在另一基板(例如，装置基板)上制造微装置104，接着传送至供体基板100。在一些示例中，微装置104从装置基板至供体基板100的传送不会改变微装置之间的间隔。例如，可在装置基板上以相对较高的密度来制造微装置，且可移除或单个化(singulated)装置基板，使得每一微装置104分别地贴附至供体基板。虽然图1图示微装置104为规则矩形阵列，具有在平行于供体基板100的面的两个垂直方向上的节距pxl和py1，其他阵列配置为可能的，例如，错开的列。
39.供体基板100上的微装置104具有水平节距px1及垂直节距py1。微装置104的子集106(图1中以虚线边缘示出的微装置104)具有初始配置，其中微装置104具有在平行于目标基板102的面的两个垂直方向上的第一间隔sx和第二间隔sy。在传送微装置104的子集106至目标基板102时，目标基板102上的微装置104的子集106具有最终配置，其中微装置104具有在平行于目标基板102的面的两个垂直方向上的间隔px2和py2。间隔px2和py2例如对应于待制造的微装置产品上的微装置104所需的节距。
40.如果选择水平间隔sx和垂直间隔sy以分别对应于节距px2和节距py2，在传送子集106至目标基板102之前不需额外改变供体基板100上的子集106中的微装置104之间的间隔。在此情况下，初始配置与最终配置匹配。
41.在一些实施方式中，在传送至目标基板102之前，可操控微装置104的子集106以增加或减少初始间隔sx和/或sy，使得最终水平间隔和最终垂直间隔分别与目标基板102上的所需节距px2和py2匹配。在此情况下，初始配置可与最终配置不匹配，但可转换以在传送微装置104的子集106至目标基板102之前达到最终配置。可选择用于初始配置的间隔sx、sy以在传送具有最终配置的子集106至目标基板102之前减小初始间隔sx、sy改变的幅度。
42.图2a、2b、2c和图3图示传送系统200的示例，以使用传送装置208(图2b)从供体基板204a(图2a、图2b)传送微装置202a至目标基板206(图2b)。传送系统200进一步包括粘合
剂分配器210(如图4中所示)以输送粘合剂212至供体基板204a，具体地，输送至置于供体基板204a上的微装置202a上。分配器210例如为打印头(printhead)，所述打印头被配置为分配皮(pico)至子皮升(sub-picoliter)的粘合剂至微装置上。在一些实施方式中(如图4中所示)，放置粘合剂212的小滴(droplet)于微装置202a的表面上，例如暴露的外表面。在一些示例中，粘合剂212的涂层应用至微装置202a的表面。
43.在用于传送系统200的控制系统300(图3)的示例中，控制器302控制传送系统200的操作以从供体基板204a传送微装置202a至目标基板206。控制器302操作粘合剂分配器210例如以控制粘合剂212至微装置202a的选择性输送。控制器302也操作传送装置208例如以控制微装置202a使用传送装置208的传送表面214从供体基板204a至目标基板206的传送。
44.在一些实施方式中，传送系统200包括检测器216。控制器302操作检测器216(如果存在)以检测供体基板204a上的微装置202a中失效的微装置。
45.进一步地，在一些情况下，传送系统200包括第二传送装置218，第二传送装置218包括传送表面220。控制器302操作第二传送装置218(如果存在)以传送单个微装置202a至接收表面，诸如传送表面214或目标基板206。
46.控制器302操作粘合剂分配器210，以基于目标基板206上选择的微装置202a的所需间隔来选择性地分配粘合剂212至供体基板204a上选择的微装置202a上。控制器302接着操作传送装置208，使得传送装置208的传送表面214接合供体基板204a上的粘合剂212。选择的微装置202a粘附至传送装置208的传送表面214，使得从供体基板204a传送微装置202a至传送表面214。控制器302接着操作传送装置208，使得传送表面214根据目标基板206上选择的微装置202a的所需间隔从供体基板204a传送每一个选择的微装置202a至目标基板206。
47.供体基板204a和粘合剂分配器210可相对于彼此移动，以控制分配粘合剂212的位置。在一些实施方式中，供体基板204a在支撑件222上受支撑。支撑件222例如在粘合剂分配器210下方可水平移动以控制从供体基板204a上的粘合剂分配器210分配粘合剂212的位置。当移动支撑件222时，控制器302控制粘合剂212从粘合剂分配器210的喷出时间，以控制哪个微装置202a接收粘合剂212。在一些情况下，代替支撑件222相对于粘合剂分配器210移动，支撑件222保持静止且相对于支撑件222平移粘合剂分配器210，使得粘合剂分配器210的移动控制粘合剂212分配的位置。
48.在一些情况下，在粘合剂分配器210处于相对于供体基板204a的指定位置时，粘合剂分配器210分配粘合剂212于单个微装置202a上。在一些实施方式中，粘合剂分配器210包括打印头224的阵列，支撑于供体基板204a上方的支架(gantry)226上。在此情况下，粘合剂分配器210可同时分配粘合剂212至多个微装置上。可例如藉由控制器302选择性地定址打印头224，使得粘合剂212选择性地被输送至微装置202a。粘合剂分配器210的打印头224例如跨越供体基板204a的宽度，使得打印头224能够输送粘合剂212至跨越供体基板204a的列中的任何微装置202a。
49.粘合剂分配器210和供体基板204a在一个或两个水平方向上可相对于彼此移动。例如，若粘合剂分配器210每次分配粘合剂212至一个微装置202a，则在两个方向上的相对移动可足以使粘合剂212输送至每一个微装置202a。相比之下，若粘合剂分配器210每次分
配粘合剂212至多个微装置202a，则在单个方向上的相对移动可足以使粘合剂212输送至每一个微装置202a。例如，若粘合剂分配器210受支架226支撑，支架226可在一个或两个水平方向上在供体基板上方为可移动的。
50.参考图2b，在输送粘合剂212至选择的微装置202a之后，操作传送装置208以传送带有粘合剂212的微装置202a至传送装置208的传送表面214。传送表面214接合输送至微装置202a的粘合剂212，并接着操作以从供体基板204a移除微装置202a。粘合剂212提供足够的粘附强度，使得例如可从供体基板204a升高传送表面214，其中微装置202a贴附至传送表面214。
51.为了使得粘合剂212粘附至传送表面214且因而使得微装置202贴附至传送表面214，传送装置208包括例如可旋转辊228。辊228例如为压力传送辊，以在传送表面214抵靠微装置202a上的粘合剂212定位时，在传送表面214上施加压力。替代地或额外地，辊228为加热传送辊，使用热以固化粘合剂以增加微装置202a与传送表面214之间的粘附。传送表面214可为平板的平坦表面以替代辊。
52.在一些示例中，传送装置208的中和系统(neutralizing system)包括发射辐射(例如，紫外光，uv)的辐射发射器，以固化粘合剂。在一些实施方式中，使用uv光活化粘合剂。替代地或额外地，将粘合剂应用至例如预先定义的区域中微装置202a的选择集合，接着使用图案化uv光的阵列在所需微装置202a上活化。例如在传送表面214抵靠粘合剂212放置时启动辐射发射器，使得微装置202a仅在发射辐射之后变得贴附至传送表面214以固化粘合剂。在一些示例中，辐射发射器被并入辊228(如果存在)中。
53.系统可为照明系统以选择性地从光源引导光至提供传送表面214的主体的背侧上。或者，系统可包括可单独控制的加热器，这些加热器嵌入提供传送表面214的主体中。
54.在操作传送装置208以从供体基板204a将微装置202a贴附至传送表面214时，仅选择的微装置被贴附至传送表面214。具体地，仅分配粘合剂212于其上的微装置202a被贴附。因此，这些选择的微装置对应于从供体基板204a传送至目标基板206的微装置。
55.传送装置208也包括一系统以选择性地“中和”粘合层212。在本文中，“中和”包括完全移除粘合层，例如藉由溶解或熔化或修改材料的物理属性使得所述材料不再具有粘附性(也称为“变性(denaturing)”)。系统可为照明系统以选择性地从光源引导光(例如，uv光)至提供传送表面214的主体的背侧上。或者，系统可包括嵌入提供传送表面214的主体中的加热器。中和系统可用于中和传送表面214上所有的粘合剂，或可操作以中和选择区域中的粘合剂。
56.在传送表面214接收选择的微装置之后，操作传送装置208以使得传送表面214传送选择的微装置至目标基板206。将微装置202a贴附至传送表面214的粘合剂212被中和，使得微装置202a可从传送表面214传送至目标基板206。例如，可化学地改变形成粘合剂212的材料至非粘合形式，因而能使微装置202a容易地从传送表面214移除且放置微装置202a于目标基板206上。
57.在这方面，选择的微装置因而从供体基板204a传送至传送表面214，接着从传送表面214传送至目标基板206。如此处所描述的，供体基板204a上的选择的微装置对应于具有选择性地分配的粘合剂的微装置。
58.供体基板204a上的选择的这些微装置具有初始配置a。例如，若选择的微装置均匀
地间隔开，由第一水平方向上的间隔、第二水平方向上的间隔、或其组合来定义配置a。在一些实施方式中，配置a参考供体基板204a上的选择性地分配粘合剂212于其上的微装置的配置。在传送表面214接收选择的微装置时，选择的微装置处于配置b。在一些实施方式中，配置b参考在传送表面214接收选择的微装置之后且在转换传送表面214以改变选择的微装置的间隔之前，传送表面214上的选择的微装置的配置。在传送表面214传送选择的微装置至目标基板206时，选择的微装置在目标基板206上处于配置c。在一些实施方式中，配置c参考选择的微装置从传送表面214传送至目标基板206之后，目标基板206上的选择的微装置的配置。配置c可对应于待制造的微装置产品的微装置的所需配置。
59.在一些实施方式中，配置b与配置a相同。
60.在一些实施方式中，配置c中的间隔与传送表面214上的配置b中的间隔和供体基板204a上的配置a不同。配置c例如可具有一配置，所述配置具有无法从供体基板204a上选择微装置来获得的微装置的间隔。在这方面，用于供体基板204a上的微装置202a所选择的配置a可具有小于配置c中的间隔的间隔。
61.传送表面214接收配置b中的微装置202a，配置b实质与配置a相同或相似。接着操作传送装置208以使微装置202a从配置b移动成配置c。在一些实施方式中，传送表面214对应于可伸展的膜，以增加由传送表面214所接收的微装置202a之间的间隔。微装置202a初始地在传送表面214上处于配置b。在膜伸展之后，在传送表面214上转换微装置202a成配置c。接着传送表面214传送微装置202a至目标基板206，使得微装置202a以配置c置于目标基板上。在一些示例中，传送表面214可在一个或两个水平尺寸上伸展5至20倍，使得传送表面214上的微装置进一步较配置b中的原始间隔远离间隔了5至20倍。
62.若伸展传送表面214，在一些实施方式中，将微装置202a接合至传送表面214的粘合剂212也可伸展，以确保在伸展传送表面214之后，微装置202a仍保持接合至传送表面214。粘合剂212例如为紫外光可固化聚合材料。在一些示例中，粘合剂212可以3d喷墨打印。粘合剂212可为可伸展、柔性弹性聚合材料。在一些实施方式中，粘合剂212为弹性可变形的，使得粘合剂212弹性地延长原始长度的100％至500％之间。粘合剂212的粘度例如在25℃下为80和100厘泊(centipoise)之间，在70℃下为10和20厘泊之间。粘合剂212的弹性模量为例如在25℃下为5和25mpa之间。粘合剂212的抗拉强度为例如在25℃下在1和5mpa之间，并且具有100％至500％的弹性变形延长。
63.在一些实施方式中，供体基板204a上的配置a可不具有选择的微装置之间的均匀间隔。例如，供体基板204a上的失效或丢失的微装置202a可防止具有均匀间隔的选择的微装置的配置。例如，选择配置a以最大化具有均匀间隔的选择的微装置的数量。
64.若传送系统200包括检测器216，检测器216检测失效的微装置202a以防止失效的微装置202a从供体基板204a传送至目标基板206。具体地，若检测器216检测失效的微装置202a，则控制器302选择性地操作粘合剂分配器210，使得不会选择性地分配粘合剂212于对应于失效的微装置的位置处。结果，在控制器302操作传送装置208以从供体基板204a传送微装置202a至传送表面214时，失效的微装置202a不会贴附至传送表面214。
65.为了检查led的功能性，检测器216包括例如辐射发射器和辐射检测器。若微装置202a为led，例如，在led功能正常时可激发led以发射辐射。辐射发射器朝向置于供体基板204a上的微装置202a发射辐射。辐射激发功能正常的微装置202a，使得微装置202a发射可
由辐射检测器检测的光学辐射。辐射检测器例如为光检测器以响应于激发时由微装置所发射的光的波长。
66.在这方面，来自检测器216的信号例如对控制器302为有用的以确定给定的微装置202a是否功能正常。若微装置202a功能不正常，例如，微装置202a为失效的微装置，则控制器302控制粘合剂分配器210，使得粘合剂212不会分配于失效的微装置上，且失效的微装置不会贴附至传送表面214。在一些示例中，由检测器所发射的辐射具有405nm或更短的波长以激发微装置。
67.在一些情况下，得自检测器216的失效微装置的出现造成微装置202a的配置a具有非均匀间隔。在一些实施方式中，因为并未分配粘合剂212于供体基板204a上的失效的微装置202a上，在传送表面214从供体基板204a接收处于配置a中的选择的微装置时，配置a包括间隙230，若供体基板204a上这些位置中的微装置功能正常，微装置将置于间隙230处。
68.在微装置位于目标基板206上时，微装置之间的均匀间隔是期望的。例如，假设微装置为led，则显示器面板上由缺少或有缺陷的led所造成的间隙为视觉上显著的。在此方面，在一些实施方式中，传送装置208为第一传送装置，且参考图2c，传送系统200包括第二传送装置218以功能正常的微装置填充间隙230。第二传送装置218包括具有功能的微装置232a的传送表面220，微装置232a与微装置202a为相同类型。已使用检测器(例如辐射发射器和辐射检测器)检查微装置232a以确定微装置232a功能正常。
69.参考图5，第二传送装置218传送微装置232a至接收基板234。第二传送装置218例如每次传送一个微装置232a至接收基板。第二传送装置218例如(如图5中所示)为可旋转辊236，可旋转辊236包括传送表面220以载送微装置232a。接收基板234例如为传送表面214。例如，供体基板204a可包括处于配置a的一组选择的微装置202a。第一传送装置208的传送表面214接收微装置202a，微装置202a具有与配置a实质相同的配置b。
70.在第一传送装置208的传送表面214从供体基板204a接收处于配置b的微装置202a之后，第一传送装置208的传送表面214可包括间隙230，例如，由于在供体基板204a上检测到失效的微装置202a。分配粘合剂212于第一传送装置208的传送表面214上。接着第二传送装置218使得第二传送装置218的传送表面220上的具功能的微装置232a与粘合剂212接合，使得具功能的微装置232a被传送至第一传送装置208的传送表面214。具体地，具功能的微装置232a置于第一传送装置208的传送表面214上以填充间隙230。
71.在填充每一间隙230之后，第一传送装置208的传送表面214上的微装置具有均匀的间隔，若必要，操控微装置以具有所需配置c。在此方面，若第一传送装置208的传送表面214上的微装置的配置b包括间隙，为了转换微装置以达到配置c，工艺包括填充配置b中的间隙的操作，且在一些情况下，包括改变微装置之间的配置b的间隔的操作。一旦已达到所需间隔且已填充间隙，则微装置从第一传送装置208的传送表面214传送至目标基板206，使得微装置在目标基板206上具有配置c。
72.在一些实施方式中，代替传送装置的传送表面，接收基板234为目标基板206。第一传送装置208的传送表面214例如根据所需配置c的均匀间隔传送微装置至具有所需间隔的目标基板206。然而，在初始置于目标基板206上时，由于目标基板206上微装置之间的间隙，微装置202不处于配置c。在由第二传送装置218上的微装置232a填充间隙之后，微装置在目标基板206上处于配置c，因而具有所需间隔和限定配置c的图案。在一些示例中，为了从第
二传送装置218的传送表面220传送微装置232a，从第二传送装置218的传送表面220释放微装置232a。微装置232a例如藉由变性或移除的粘合剂在微装置232a置于或覆于目标基板上待填充的间隙时贴附至传送表面220。
73.虽然已针对具有单一类型的微装置202a的单个供体基板204a描述了图2a至图2c，但替代地或额外地，传送系统包括具有额外类型的微装置的额外的供体基板。如图2a中所示，传送系统200包括具有微装置202b的供体基板204b和具有微装置202c的供体基板204c。若微装置202a、202b、202c为led，则例如微装置202a、202b、202c的每一者发射不同色彩的光，例如红、绿、蓝或类似者。
74.粘合剂分配器210分配粘合剂于供体基板204a、204b、204c的每一者上，具体地，于供体基板204a、204b、204c的每一者上的选择的微装置202a、202b、202c上。传送装置208使用传送表面214以从供体基板204a、204b、204c的每一者拾取选择的微装置202a、202b、202c。分配粘合剂212于微装置202a、202b、202c上，使得每一类型的选择的微装置202a、202b、202c处于配置a。在此方面，在由传送装置208的传送表面214接收时，选择的微装置202a、202b、202c的每一者处于配置a。
75.选择的微装置202a、202b、202c共同处于配置b。配置b例如进一步由微装置202a、202b、202c的顺序和微装置202a、202b、202c的相邻类型之间的间隔来定义。关于微装置202a、202b、202c的顺序，在图2b中所示的示例中，由左至右，微装置202a之后是微装置202b，接着微装置202b之后是微装置202c。在一些实施方式中，特定类型的微装置之间(亦即，微装置202a之间、微装置202b之间、或微装置202c之间)的内部类型(intra-type)间隔与两个类型的微装置之间(亦即，微装置202a和微装置202b之间、微装置202b和微装置202c之间、或微装置202a和微装置202c之间)的相互间类型(inter-type)间隔不同。在一些情况下，配置b由相互间类型间隔、内部类型间隔、或两者来定义。
76.如此处所描述的，可转换传送表面214以增加或减少传送表面214上的微装置202a、202b、202c的内部类型间隔。替代地或额外地，可转换传送表面214以增加传送表面214上的微装置202a、202b、202c的相互间类型间隔。转换传送表面214以达到目标基板206上微装置202a、202b、202c的配置c所需的相互间类型和/或所需的内部类型间隔。
77.在一些实施方式中，第二传送装置218(如果存在)包括传送表面220上的每一类型的微装置202a、202b、202c的具功能的微装置。为了填充配置b中的间隙，放置粘合剂212于接收基板234上，例如，第一传送装置208的传送表面214上，接着，将合适类型的具功能的微装置接合至粘合剂212。为了填充间隙以达到目标基板206上的配置c，释放合适类型的具功能的微装置至目标基板206上。在一些实施方式中，系统200包括多个第二传送装置，所述多个第二传送装置的每一者具有单一类型的具功能的微装置。例如，若系统200包括三个类型的微装置，则系统200可包括三个第二传送装置，每一者具有微装置类型的其中一者。
78.图6a至图6f分别描绘序列操作600a至600f，其中系统执行以下操作，包括分配粉末、熔融粉末、和回收未熔融的粉末。在开始操作600a至600f之前，系统的控制器(例如，控制器302)可接收电子数据，例如，计算机辅助绘图数据，指示待形成的微装置的阵列。如此处所描述的，系统使用控制器以控制系统的各个子系统或部件以执行操作。
79.在一些实施方式中，如图6a中所示，在操作600a处，控制器操作检测器216以检测供体基板602上失效的微装置。在图6b中所示的操作600b处，控制器操作粘合剂分配器210
以分配粘合剂212至选择的微装置604上。在一些情况下，系统不会检测失效的微装置，因而在操作600b处，分配粘合剂212至选择的微装置604上，而无需操作检测器以检测失效的微装置。在一些实施方式中，若检测器216出现且检测到失效的微装置606，则控制器接收指示失效的微装置606的信号且控制粘合剂分配器210，使得粘合剂分配器210不会分配粘合剂212至失效的微装置606上。在一些实施方式中，控制器操作检测器216以在一列微装置内检测失效的微装置，接着控制器操作粘合剂分配器210以分配粘合剂212于该列微装置中具功能的微装置上。控制器重复检测操作600a和分配操作600b，直至输送粘合剂212至所需数量的微装置。
80.在图6c中所示的操作600c处，控制器操作传送装置208以移动传送表面214以与选择性分配的粘合剂212接合。在图6d中所示的操作600d处，控制器操作传送装置208以相对于供体基板602移动传送表面214，因而从供体基板602移除选择的微装置604。例如，可升高传送表面214远离供体基板602，例如，正交于供体基板的表面。
81.在一些实施方式中，若传送表面214上的微装置之间具有间隙，例如，由于在供体基板204a上检测到失效的微装置，则控制器操作第二传送装置218以使用具功能的微装置610来填充间隙。例如，在图6e中所示的操作600e处，系统造成在传送表面214上的间隙608处分配粘合剂212。间隙608例如对应于一位置，若失效的微装置606未失效，失效的微装置606将位于该位置处。为了传送第二传送装置218的传送表面220上的具功能的微装置610至第一传送装置208的传送表面214，控制器操作第二传送装置218以将具功能的微装置610与粘合剂212接合。
82.在操作600e之后若有间隙608，或在操作600d之后若没有间隙，在操作600f处，控制器操作传送装置208以从传送表面214传送微装置604至目标基板612。具体地，可降低传送表面214直至微装置604邻接目标基板612，可中和粘合剂，且传送表面214可升高远离。
83.于此针对图1至图6f所描述的示例图示了本公开内容范围内的方法和系统的一些实施方式。其他实施方式也是可能的。例如，在一些实施方式中，传送系统200包括蚀刻装置以将供体基板上的微装置晶片蚀刻成为多个微装置。蚀刻装置蚀刻微装置晶片成为例如侧向微装置或垂直微装置。蚀刻装置使用例如激光划线或干式蚀刻方法以将微装置晶片分离成为微装置。
84.在一些实施方式中，在从供体基板至传送表面的微装置单个传送操作期间，从供体基板传送预先定义数量的列的微装置至传送表面。传送表面从供体基板拾取例如5至20列的微装置，接着传送这些列至目标基板。传送表面持续从供体基板传送预先定义数量的列的微装置至目标基板，直至传送了所需数量的列。
85.在一些实施方式中，将微装置制成侧向装置，其中p型和n型接触皆在同侧上制造。应用光刻和干式蚀刻以定义台面结构且暴露n型装置层。透明导电氧化物层(例如，氧化铟锡)沉积于p型装置表面上以改良电流散布。随后，经由光刻和沉积形成n型和p型欧姆接触。介电层沉积于侧向装置表面和侧壁上以降低表面泄漏电流且提高装置可靠性性能。
86.在一些实施方式中，微装置制成垂直装置，其中p型和n型接触在垂直装置的相对侧上制成。可在垂直装置的p侧上制造反射镜以改良光提取。在金属化之后，微装置晶片键合(wafer-bonded)至传导载具晶片。接着，可在n型层上制造电极之前经由激光或化学剥离方法移除目标基板。
87.在一些实施方式中，产品在待形成产品的每一元件中可能需要不同类型的多个微装置202a、202b、202c。例如，针对彩色led显示器可能需要三个微led，每一彩色led显示器需要红、蓝和绿的微led各一个。每一微led可提供子像素。对子像素而言可能有多种图案。例如，不同色彩的子像素可简单布置成单个列或行。或者，例如，元件内的子像素可布置成梅花(quincunx)图案，每一者带有两个色彩(例如，红及绿)的两个子像素和第三色彩(例如，蓝)的单个子像素(此图案也已知为pentile矩阵)。可使用传送技术以形成具有多于三个彩色子像素的显示器，例如具有红、绿、蓝和黄的微led的显示器。
88.不同色彩的led可为具有磷层而发射不同色彩的光的led，或可为具有不同滤色器层的led，或可为发射白光但也包括覆盖磷材料以吸收白光且重新发射不同色彩的光的led(此材料可为量子点)。
89.可在不同供体基板上以较目标基板所需更高的空间密度制造不同的微装置(例如，不同色彩的微led)。接着可针对每一供体基板执行传送处理。亦即，可传送来自每一特定供体基板的微装置至该微装置自身的传送基板。例如，可有具有蓝色微led的传送基板、具有红色微led的传送基板、和具有绿色微led的传送基板。针对每一传送基板，可针对每一元件传送微装置至目标基板。
90.在一些实施方式中，目标基板206为柔性基板。例如，目标基板206可为柔性电路，且微装置110可为微led，从而提供柔性显示屏。替代地或额外地，目标基板206可为可伸展基板。目标基板例如为平板显示器的背板。
91.在一些实施方式中，n型和p型接触及互连电路被预先制造于目标基板上，使得传送的微装置在被放置于目标基板上之后电性地连接。在另一示例中，仅在目标基板上预先制造一种类型的接触。可使用阴影掩模或光刻方法以制造其他类型的接触。
92.可在数字电子电路中或在计算机软件、固件、或硬件中、或上述组合中实现控制器。控制器可包括一个或更多个计算机程序产品，亦即，明确体现于信息载体中(例如，在非暂态机器可读存储介质中或在传播信号中)的一个或更多个计算机程序，以由数据处理设备(例如，可编程处理器、计算机、或多处理器或计算机)执行，或控制数据处理设备的操作。可以任何形式的编程语言编写计算机程序(也已知为程序、软件、软体应用程序、或代码)，包括编译语言或解释语言，且该语言可以任何形式展开，包括成为单机程序或成为模块、部件、子程序、或适于在计算环境中使用的其他单元。可展开计算机程序以执行于一个计算机上或于一个站点的多个计算机上或跨越多个站点分布且由通信网络互连的多个计算机上。
93.可藉由执行一个或更多个计算机程序以通过操作输入数据和产生输出而执行功能的一个或更多个可编程处理器来执行本说明书中所描述的处理和逻辑流程。也可藉由专用逻辑电路(special purpose logic circuitry)来执行处理和逻辑流程，且也可将设备实现为专用逻辑电路，例如，fpga(field programmable gate array，现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。
94.已描述了一些实施方式。然而，应理解可进行多种修改。据此，其他实施方式落在权利要求的范围内。
技术特征：1.一种用于在基板上定位微装置的设备，所述设备包括：一个或更多个支撑件，所述一个或更多个支撑件用于保持供体基板和目标基板；传感器，所述传感器用于检测所述供体基板上的多个微装置中的一个或更多个有缺陷的微装置；质量平行传送装置所述质量平行传送装置被配置为使用传送表面将所述多个微装置中的大量微装置从所述供体基板选择性地平行传送至所述目标基板，所述质量平行传送装置包括致动器和用于输送粘合剂的分配器；和替换传送装置，所述替换传送装置用于载送额外微装置；和控制器，所述控制器被配置为：从所述传感器接收指示至少一个有缺陷的微装置的数据，使所述分配器在与来自所述多个微装置中的大量微装置相对应的位置处提供粘合剂，所述大量微装置包括未被来自所述传感器的数据指示为有缺陷的微装置，使所述致动器产生相对运动，以使所述传送表面与所述供体基板上的微装置接触，从而使来自所述分配器的粘合剂将所述大量微装置固定至所述传送表面，使所述致动器产生相对运动，以将所述传送表面从所述供体基板移动至所述目标基板，从而使所述传送表面平行地将所述大量微装置从所述供体基板移动至所述目标基板，同时使所述一个或更多个有缺陷的微装置保留在所述供体基板上，和使所述替换传送装置将所述额外微装置与所述传送表面或所述目标基板接触，以便将所述额外微装置放置在与有缺陷的微装置相对应的位置处。2.如权利要求1所述的设备，其中所述大量微装置排除了由来自所述传感器的数据指示为有缺陷的微装置。3.如权利要求1所述的设备，进一步包括辐射源，所述辐射源位于所述传送表面下方以选择性地中和粘合剂。4.如权利要求1所述的设备，其中所述传感器包括电路和光学检测器，所述电路被配置为光学地激发第一主体上的所述微装置，所述光学检测器用于检测由所述第一主体上的所述微装置所发射的光。5.如权利要求1所述的设备，其中所述替换传送装置被配置为每次传送单个微装置。6.如权利要求1所述的设备，其中所述替换传送装置包括具有弯曲表面的辊。7.如权利要求1所述的设备，其中所述传送表面包括可伸展膜。8.如权利要求1所述的设备，进一步包括辐射发射器，以发射辐射图案以在操作所述质量平行传送装置之前固化所述粘合剂。
技术总结一种用于在基板上定位微装置的设备包括：一个或更多个支撑件，所述一个或更多个支撑件用于保持供体基板和目标基板；粘合剂分配器，所述粘合剂分配器用于输送粘合剂于供体基板上的微装置上；传送装置，所述传送装置包括传送表面以从供体基板传送微装置至目标基板；和控制器。控制器被配置为操作粘合剂分配器，以基于目标基板上的选择的微装置的所需间隔，选择性地分配粘合剂至供体基板上的所选择的微装置上。控制器被配置为操作传送装置，使得传送表面在供体基板上接合粘合剂，造成所选择的微装置粘附至传送表面，且接着传送表面从供体基板传送所选择的微装置至目标基板。基板传送所选择的微装置至目标基板。基板传送所选择的微装置至目标基板。
技术研发人员：朱明伟 斯瓦帕基亚
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：2017.06.15
技术公布日：2022/11/1
