微元件的轉移裝置、轉移方法、制造方法、裝置和電子設備與流程

本發(fā)明涉及用于顯示的微元件，更具體地，涉及一種用于微元件的轉移裝置、轉移方法、制造方法、裝置和電子設備。

背景技術：

微元件技術是指在襯底上以高密度集成的微小尺寸的元件陣列。目前，微間距發(fā)光二極管（microled）技術逐漸成為研究熱門，工業(yè)界期待有高品質(zhì)的微元件產(chǎn)品進入市場。高品質(zhì)微間距發(fā)光二極管產(chǎn)品會對市場上已有的諸如lcd/oled的傳統(tǒng)顯示產(chǎn)品產(chǎn)生深刻影響。

在制造微元件的過程中，首先在施體基板上形成微元件，接著將微元件轉移到接收基板上。接收基板例如是顯示屏。在制造微元件過程中的一個困難在于：如何將微元件從施體基板上轉移到接收基板上。

傳統(tǒng)轉移微元件的方法為借由基板接合（waferbonding）將微元件自轉移基板轉移至接收基板。轉移方法的其中一種實施方法為直接轉移，也就是直接將微元件陣列自轉移基板接合至接收基板，之后再將轉移基板移除。另一種實施方法為間接轉移。此方法包含兩次接合/剝離的步驟，首先，轉移基板自施體基板提取微元件陣列，接著轉移基板再將微元件陣列接合至接收基板，最后再把轉移基板移除。其中，提取微元件陣列一般通過靜電拾取的方式來執(zhí)行。在靜電拾取的過程中需要使用轉移頭陣列。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種具有測試電路的微元件轉移裝置，其在轉移過程中可同時對微元件進行測試，排除不合格的微元件。

本發(fā)明的技術方案為：一種微元件的轉移裝置，包括：基底襯底，具有相對的兩個表面；拾取頭陣列，形成于所述基底襯底的第一表面上，用于拾取或釋放微元件；測試電路，設置于所述基底襯底的內(nèi)部或/和表面上，具有一系列子測試電路，每個子測試電路具有至少兩個測試電極，在所述轉移裝置轉移微元件過程中同時測試該微元件的光電參數(shù)。

優(yōu)選地，所述每個子測試電路的至少一個測試電極形成于所述拾取頭之用于接觸微元件的表面，在所述拾取頭陣列接觸微元件時連接微元件的電極。

優(yōu)選地，所述測試電路還包括一可伸縮電極，其位于所述基底襯底的第一表面，與形成于所述拾取頭之用于接觸微元件的表面的測試電極構成子測試電路。如此可應用于電極位于不同側的微元件，例如垂直型微型發(fā)光二極管。

優(yōu)選地，所述轉移裝置還包括cmos集成電路，其位于所述基底襯底的第二表面，與所述測試電路連接。

優(yōu)選地，所述基底襯底具有通孔結構，所述測試電路貫穿所述通孔結構，延伸至基底襯底的第二表面。

優(yōu)選地，所述基底襯底為硅基板，所述cmos集成電路由所述si基板的一部分形成。

優(yōu)選地，所述cmos集成電路為位于所述基底襯底之上的結構層。

優(yōu)選地，所述拾取頭陣列通過靜電力、范德華力、真空吸附力拾取微元件。

優(yōu)選地，所述拾取頭具有一靜力電極層和覆蓋在該電極層上的介質(zhì)層，向所述電極層施加吸附電壓時，所述拾取頭產(chǎn)生靜電吸力，拾起與其接觸的微元件拾起。

優(yōu)選地，所述拾取頭陣列的各個拾取頭的表面設有仿生壁虎材料，藉由仿生壁虎材料的粘附能力吸附微元件。

優(yōu)選地，所述拾取頭陣列為一系列吸嘴陣列，使用真空壓力吸附微元件或釋放微元件。在一個具體實施例中，所述轉移裝置還包括一腔體、若干真空路徑及開關組件，所述吸嘴陣列通過所述若干真空路徑連通至該腔體，并在相通處分別設置可開/關的閥門，所述開關組件用于控制各真空路徑的閥門的開或關，從而控制所述吸嘴使用真空壓力吸附或釋放所需的微元件。

優(yōu)選地，所述開關組件包括cmos集成電路及與所述cmos集成電路連接的地址電極陣列，各個所述真空路徑的閥門與所述地址電極陣列對應。

優(yōu)選地，所述閥門為一可動的構件，所述地址電極陣列由所述cmos集成電路用電壓電位選擇性激勵以產(chǎn)生致使相應的可動的構件朝向相應的地址電極偏斜或靠近的靜電吸引力，以控制各真空路徑的開或關。

優(yōu)選地，所述真空路徑為一系列貫穿所述基底襯底的微孔結構，其一端與所述腔體連通，一端與所述吸嘴連接。

優(yōu)選地，所述拾取頭的尺寸為100微米以下，各個之間的間距為200微米以下。

本發(fā)明還提供了一種預先排除缺陷的微元件的轉移方法，包括步驟：提供一轉移裝置，其包括基底襯底、形成于該基底襯底表面上的拾取頭陣列以及設置于該基底襯底的內(nèi)部或/和表面上的測試電路，該測試電路具有一系列子測試電路，每個子測試電路具有至少兩個測試電極；將轉移裝置定位在被連接在載體基板上的微元件之上；使測試電極與微元件接觸，向測試電路施加測試電壓形成測試回路，測試微元件，獲得載體基板上的微元件的缺陷圖案。

在一些實施例中，一種預先排除缺陷的微元件轉移方法，包括下面步驟：（1）提供一轉移裝置，其包括基底襯底、形成于該基底襯底表面上的拾取頭陣列以及設置于該基底襯底的內(nèi)部或/和表面上的測試電路，該測試電路具有一系列子測試電路，每個子測試電路具有至少兩個測試電極；（2）將轉移裝置定位在被連接在載體基板上的微元件之上；（3）使測試電極與微元件的電極接觸，向測試電路施加測試電壓形成測試回路，測試微元件，獲得載體基板上的微元件的缺陷圖案；（4）用所述轉移裝置的拾取頭陣列，拾起所述載體基板上的合格的微元件；（5）將所需的微元件釋放到接收基板上。

在一些實施例中，一種預先排除缺陷的微元件轉移方法，包括下面步驟：（1）提供一轉移裝置，其包括基底襯底、形成于該基底襯底表面上的拾取頭陣列以及設置于該基底襯底的內(nèi)部或/和表面上的測試電路，該測試電路具有一系列子測試電路，每個子測試電路具有至少兩個測試電極；（2）將轉移裝置定位在被連接在載體基板上的微元件之上；（3）使測試電極與微元件的電極接觸，向測試電路施加測試電壓形成測試回路，測試微元件，獲得載體基板上的微元件的缺陷圖案；（4）用所述轉移裝置的拾取頭陣列，拾起所述載體基板上的不合格的微元件；（5）將所述不合格的微元件釋放到接收基板上。

在一些實施例中，一種預先排除缺陷的微元件轉移方法，包括下面步驟：（1）提供一轉移裝置，其包括基底襯底、形成于該基底襯底表面上的拾取頭陣列以及設置于該基底襯底的內(nèi)部或/和表面上的測試電路，該測試電路具有一系列子測試電路，每個子測試電路具有至少兩個測試電極；（2）將轉移裝置定位在被連接在載體基板上的微元件之上；（3）使測試電極與微元件的電極接觸，向測試電路施加測試電壓形成測試回路，測試微元件，獲得載體基板上的微元件的缺陷圖案；（4）用所述轉移裝置的拾取頭陣列，拾起所述載體基板上的微元件；（5）分別將不合格的元件和合格的微元件釋放到不同的接收基板。

在一些實施例中，一種預先排除缺陷的微元件轉移方法，包括下面步驟：（1）提供一轉移裝置，其包括基底襯底、形成于該基底襯底表面上的拾取頭陣列以及設置于該基底襯底的內(nèi)部或/和表面上的測試電路，該測試電路具有一系列子測試電路，每個子測試電路具有至少兩個測試電極；（2）將轉移裝置定位在被連接在載體基板上的微元件之上；（3）用所述轉移裝置的拾取頭陣列，拾起所述載體基板上的微元件；（4）將微元件釋放到第一接收基板上；（5）使轉移裝置的測試電極與微元件的電極接觸，向測試電路施加測試電壓形成測試回路，測試微元件，獲得第一接收基板上的微元件的缺陷圖案；（6）用所述轉移裝置的拾取頭陣列，拾起所述第一接收基板上的不合格的微元件；（7）將所述不合格的微元件釋放到第二接收基板上。

優(yōu)選地，所述拾取頭陣列可以通過靜電力、范德華力、真空吸附力拾取微元件。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種用于制造微元件裝置的方法，包括使用根據(jù)本發(fā)明的方法將微元件轉移到微元件裝置的接收襯底上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種使用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的微元件裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種電子設備，包含根據(jù)本發(fā)明的微元件裝置。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

另外，本領域技術人員應當理解，盡管現(xiàn)有技術中存在許多問題，但是，本發(fā)明的每個實施例或權利要求的技術方案可以僅在一個或幾個方面進行改進，而不必同時解決現(xiàn)有技術中或者背景技術中列出的全部技術問題。本領域技術人員應當理解，對于一個權利要求中沒有提到的內(nèi)容不應當作為對于該權利要求的限制。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。

圖1是本發(fā)明第一個較佳實施例之微元件的轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D圖示。

圖2是在圖1所示的轉移裝置的拾取頭的電極層上施加電壓以產(chǎn)生靜電吸附力的示意圖示。

圖3是在圖1所示的轉移裝置的測試電路上施加電壓形成測試回路的示意圖示。

圖4是本發(fā)明第二個較佳實施例之微元件的轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D圖示。

圖5是在圖4所示的轉移裝置之測試電路上施加電壓以測試微元件的示意圖示。

圖6是在圖4所示的轉移裝置之拾取頭的電極層上施加電壓以產(chǎn)生靜電吸附力的示意圖示。

圖7是本發(fā)明第三個較佳實施例之微元件的轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D圖示。

圖8是在圖7所示的轉移裝置的測試電路上施加電壓以測試微元件的示意圖示。

圖9是在圖7所示的轉移裝置之拾取頭的電極層上施加電壓以產(chǎn)生靜電吸附力的示意圖示。

圖10是本發(fā)明第四個較佳實施例之微元件的轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D圖示。其中，拾取頭4120的表面包括微納米復合的剛絨毛結構。

圖11是圖10所示微元件的轉移裝置的剛絨毛結構的sem圖。

圖12本發(fā)明第五個較佳實施例之微元件的轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D圖示。

圖13-15為圖14所示微元件轉移裝置之真空路徑的閥門的示意圖示。

圖16是沿附圖14的線a-a剖開的剖面圖。

圖17-18是沿圖14的線b-b剖開的剖面圖，其中圖17為真空路徑關閉狀態(tài)，圖18為真空路徑開啟狀態(tài)。

圖19是根據(jù)本發(fā)明實施的一種微元件轉移之預先排除缺陷的流程圖。

圖20是本發(fā)明第六個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的流程圖。

圖21~24是本發(fā)明第六個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的過程示意圖。

圖25是本發(fā)明第七個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的流程圖。

圖26~27是本發(fā)明第七個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的過程示意圖。

圖28是本發(fā)明第八個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的流程圖。

圖29~31是本發(fā)明第八個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的過程示意圖。

圖32是本發(fā)明第九個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的流程圖。

圖33~37是本發(fā)明第九個較佳實施例之一種微元件轉移方法的過程示意圖。

圖中標號表示如下：

1100、2100、3100、4100、5100：轉移裝置；

1110、2110、3110、4110、5110：基底襯底

1110a：基底襯底的第一表面；

1110b：基底襯底的第二表面；

1120、2120、3120、4120、5120：拾取頭；

1120a：拾取頭之用接觸微元件的表面；

1122、2122、3122：拾取頭的靜電電路連接線路；

1124、2124、3124：拾取頭的電極層；

1126、2126、3126：介質(zhì)層；

1132a、1132b、2132a、2132b、3132、4132a、4132b、5132a、5132b：電路；

1134a、1134b、2134a、2134b、3134、4134a、4134b、5134a、5134b：測試電極；

2136、3136：可伸縮電極；

1140、2140、3140、4140：cmos集成電路；

1200、2200、3200：微元件；

1220a、1220b、3220：微元件的電極；

1300、2300、3300：載體基板；

1310、2310、3310：中間層；

1140、2140、3140、4140：cmos集成電路；

5138：絕緣保護層；

5150：通孔/真空路徑；

5152：閥門/可動構件；

5154：承接層；

5160：腔體；

5170：cmos集成電路；

5172：地址電極層；

5174：地址電極。

具體實施方式

本發(fā)明的實施例描述了用于轉移微元件的轉移裝置及采用該轉移裝置進行轉移微元件陣列的方法。其中，微元件陣列可以是微型led器件、二極管、晶體管、集成電路(ic)芯片等，其尺寸可為1~100μm，但并不一定限于此，并且實施例的某些方面可適用于更大和更小的尺寸。下面各實施例公開了一種微元件的轉移裝置及采用該轉移裝置轉移微元件的方法，該轉移裝置具有拾取頭陣列用于拾取或釋放微元件，各個拾取頭的尺寸（例如長度或?qū)挾龋?~100μm。轉移裝置還設有測試電路，每個拾取頭對應一個子測試電路，當拾取頭接觸微元件時，向測試電路施加電壓，形成測試回路，實現(xiàn)微元件的光電性能測試，從而獲取缺陷微元件的缺陷圖案，如此可在微元件陣列轉移過程中排除具有缺陷的微元件。

具體實施例

圖1顯示了本發(fā)明的第一個較佳實施例之轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D。該轉移裝置1100，包括：基底襯底1110、拾取頭1120陣列、測試電路及cmos集成電路1140。具體地，基底襯底1110用于提供支撐作用，可以由各種材料形成，諸如硅、陶瓷和聚合物。拾取頭1120呈陣列式排列形成于基底襯底1110的第一表面1110a上，尺寸介于1μm~100μm，例如可以為50μm~20μm，節(jié)距為(1μm~100μm)×(1μm~100μm)，例如10μm×10μm或50μm×100μm的節(jié)距。該拾取頭1120陣列設于基底襯底1100的第一表面1110a上，用于通過各個吸附力（諸如靜電力、真空壓力、范德華力、磁力等）拾起微元件，以達到轉印之功能。較佳地，各個拾取頭還可以獨立地可控制，實現(xiàn)了選擇性拾起微元件和微元件的釋放。測試電路由一系列子測試電路組成，每個子測試電路對應一個拾取頭1120，每個子測試電路至少具有兩個測試電極1134a和1134b，該子測試電路可通過電路1132a和1132b連接至與測試模組的工作電子器件，諸如cmos集成電路1140等。

在本實施例中，該拾取頭1120陣列采用靜電力來實現(xiàn)拾起微元件和微元件的釋放，每個拾取頭1120對應有一靜電吸附電路，包括連接線路1122和電極層1124，其中連接線路1122可貫穿基底襯底1110，連接至cmos集成電路1140，從而與外部電子控制件連接，電極層1124的表面覆蓋一介質(zhì)層1126，如此當向電極層1124施加吸附電壓時，形成靜電吸附力拾起微元件，如圖2所示。

轉移裝置1100的測試電路由一系列子測試電路構成，每個拾取頭1120對應有一個子測試電路，該子測試電路由測試電極1134a、1134b及電路1132a、1132b構成?；滓r底1110在靠近拾取頭1120的位置形成有一對通孔結構，該通孔內(nèi)填充導電材料形成電路1132a和1132b，用于將測試電極1134a、1134b連接至設于基底襯底第二表面1100b的cmos集成電路1140。測試電極1134a和1134b嵌入介質(zhì)層1126內(nèi)，且下表面和介質(zhì)層1126的下表面齊平，此時拾取頭1120之用于接觸微元件的表面1120a由測試電極1134a、1134b和介質(zhì)層1126構成，如圖1所示。當拾取頭1120的表面1120a與微元件接觸時，測試電極1134a與微元件的電極1220a接觸，測試電極1134b與微元件的電極1220b接觸。

本實施例之轉移裝置1100主要針對電極位于同側的微元件1200（例如同側電極的微發(fā)光二極管），測試電極1134a和1134b形成于拾取頭1120之用于接觸微元件的表面1120a上。在使用轉移裝置1100對微元件1200進行轉移前，該微元件1200一般放置于載體基板1300上（兩者之間可以有中間層1310，相當此并不是必須的），其中電極1220a和1220b一般朝上放置。當轉移裝置1100的拾取頭1120對準接觸微元件1200時，測試電極1134a與微元件的電極1220a接觸，測試電極1134b與微元件的電極1220b接觸，當通過電路1132a和1132b向測試電極1134a和1134b施加測試電壓時，構成測試回路，如圖3所示，實現(xiàn)對該微元件的光電參數(shù)的測試，從而實現(xiàn)在轉移微元件的過程中對微元件進行測試，預先排除具有缺陷的微元件。

圖4顯示了本發(fā)明的第二個較佳實施例之轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D。區(qū)別于轉移裝置1100，轉移裝置2100還設有至少一個可伸縮電極2136，與形成于拾取頭之用于接觸微元件的表面的測試電極2134b構成子測試電路，如此可應用于電極位于不同側的微元件，例如垂直型微型發(fā)光二極管。該可伸縮電極2136與拾取頭2120同側，其可位于拾取頭2120陣列外，下端部2136a突出于拾取頭2120的下端部2120a。當使用轉移裝置2100對垂直型微元件進行轉移時，垂直型微元件2200放置于導電型的載體基板2300上時，轉移裝置2100的拾取頭2120朝向并接觸微元件2200時，測試電極2034b與微元件2200的頂面電極2220接觸，可伸縮電極2136與載體基板2300接觸。圖5和圖6分別顯示了測試模式和拾取模式的電路連接，請參看圖5，當轉移裝置2100對微元件進行測試時，測試電壓分別連接測試電極2134b和可伸縮電極2136，其中2134b連接微元件的頂面電極2220，可伸縮電極2136連接導電的基板2300，構成測試回路，實現(xiàn)對微元件2200的測試；請參看圖6，當轉移裝置2100對微元件進行拾取時，吸附電壓接通靜電電路的電極層2124，此時拾取頭2120表面產(chǎn)生靜電吸力，拾起與之接觸的微元件。

本實施例之轉移裝置可用于測試并轉印電極同側或電極不同側（即垂直型微元件）的微元件。當應用于轉移垂直型微元件時，測試電極2134b和可伸縮電極2136構成測試電路；當應用于轉移水平型微元件時，測試電極2134b和2134a構成測試電路，此時可伸縮電極2136可起到靜電保護的作用。

圖7顯示了本發(fā)明的第三個較佳實施例之轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D。區(qū)別于轉移裝置2100，轉移裝置3100主要是應用于垂直型微元件。在本實施例中，每個拾取頭3120的表面僅形成一個測試電極3134，簡化了測試電路。

圖8和圖9分別顯示了測試模式和拾取模式的電路連接。請參看圖8，當轉移裝置3100對微元件進行測試時，測度電壓接通測試電極3134和可伸縮電極3136，其中測試電極3134連接微元件的頂面電極3220，可伸縮電極3136連接至導電型載體基板3300，構成測試回路，實現(xiàn)對微元件3200的測試；請參看圖9，當轉移裝置2100對微元件3200進行拾取時，外部電源一端直接接地，另一端接通電極層3124，此時拾取頭3120表面產(chǎn)生靜電吸力，拾起與之接觸的微元件。

圖10顯示了本發(fā)明的第四個較佳實施例之轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D。區(qū)別于轉移裝置1100，轉移裝置4100的拾取頭4120采用范德華力拾起微元件和微元件的釋放。在本實施例中，拾取頭4120的表面采用仿生壁虎材料制作而成，朝向并接觸微元件時，藉由仿生壁虎材料的粘附能力吸附微元件以拾起所需的微元件，并藉由仿生壁虎材料的脫附能力脫附微元件，以釋放微元件。在本實施例中，測試電極4314a和4134b無需覆蓋拾取頭4120的表面，僅需在拾取頭之用于接觸微元件的表面上裸露出部分測試電極，保證拾取頭4120接觸微元件時，測試電極可與微元件的電極連接即可。

具體地，拾取頭4120采用仿生壁虎材料制作而成，仿生壁虎材料可以選用硅橡膠或聚亞胺酯或多壁碳納米管或聚酯樹脂或聚酰亞胺或人造橡膠或環(huán)氧樹脂或聚二甲基硅氧烷或聚氨酯與對苯二甲酸乙二酯或聚甲基丙烯酸甲酯或前述任意組合。進一步地，拾取頭4120的表面包括微納米復合的剛絨毛結構，如圖11所示，比如是具有范圍為1×10⁵至6×10⁸個突起每cm²的突起密度。藉由仿生壁虎材料制作而成的剛絨毛結構接觸微元件表面產(chǎn)生范德華力，具有粘附作用，從而吸附微元件，以提取所需微元件。剛絨毛結構的表面優(yōu)選具有憎水性，可以阻止接觸面上水層的形成，盡可能地減小毛細力的可能作用，對減小間隙、提供范德華力起著重要的作用。

圖12顯示了本發(fā)明的第五個較佳實施例之轉移裝置的截面?zhèn)纫晥D。區(qū)別于轉移裝置1100，轉移裝置5100的拾取頭5120采用采用吸嘴結構，利用真空壓力吸附作用拾起微元件和微元件的釋放。具體地，移轉裝置5100具有吸嘴陣列，各個吸嘴通過真空路徑5150連通至同一腔體5160內(nèi)，各個真空路徑具有閥門5152控制該真空路徑的開/關。各個吸嘴的尺寸（例如長度或?qū)挾龋?~100μm每個吸嘴的尺寸為1~20μm，吸嘴陣列的節(jié)距為(1μm~100μm)×(1μm~100μm)，例如10μm×10μm或50μm×100μm的節(jié)距。為達到該尺寸，各路真空路徑可為一系列形成于基底襯底5110的（例如si基板）微孔結構。相應的，每個吸嘴5120對應一路真空路徑5150、一個閥門5152和一個開關元件。為達到微小尺寸的開關陣列，可采用cmos儲存電路和地址電極陣列實現(xiàn)。

數(shù)字微反射鏡（dmd）系基于微機電系統(tǒng)（mems）技術的單片半導體裝置，通常包括形成圖片元素(像素)的雙穩(wěn)態(tài)可移動微反射鏡的區(qū)域陣列，微反射鏡制作于對應尋址存儲器單元的區(qū)域陣列及安置于微反射鏡下方的相關聯(lián)地址電極上方，地址電極由控制電路用電壓電位選擇性激勵以形成致使相應微反射鏡朝向相應地址電極偏斜的靜電吸引力。本實施例利用dmd芯片的原理，在各真空路徑與共用腔體連通的位置設置類似dmd芯片之微反射鏡的可動的構件作為閥門，并在可動的構件上方制作相關聯(lián)的地址電極，該地址電極由控制電路用電壓電位選擇性激勵以形成致使相應可動的構件朝向相應地址電極偏斜的靜電吸引力，致使該可動的構件向相應的地址電極偏移或偏斜，從而關閉或開啟該真空路徑，從而藉由開關組件控制各真空路徑的閥門進而控制真空路徑的開或關，以提取所需的微元件。

請參看圖12，轉移裝置5100包括基底襯底5110、設于該基底襯底5110上方的腔體5160及位于腔體5160上方的開關陣列。具體的，基底襯底5110具有孔通5150陣列，并在基底襯底5110的下部表面形成一系列吸嘴結構作為拾取頭5120，在該通孔5150的側壁形成導電層5132a和5132b，并分別向基底襯底5110的上、下表面延伸，在基底襯底5110的下表面形成測試電極5134a和5134b，在導電層5132a和5132b上覆蓋一介質(zhì)層作為絕緣保護層5138。導電層5132a、5132b和測試電極5134a、5134b構成測試電路，其中基底襯底5110內(nèi)部可形成功能電路（諸如cmos集成電路等，圖中未畫出），用于連接測試電路。在本實施例中，各個吸嘴5120通過通孔5150連通至同一腔體5160內(nèi)。各個通孔5150作為真空路徑用于傳送真空壓力，吸嘴5120得以使用真空壓力吸附微元件或釋放微元件。進一步地，在各個通孔5150的開口處設有閥門5152，用于控制各路真空路徑5150的開/關，并藉由開關組件控制各真空路徑的閥門進而控制真空路徑的開或關，以提取所需的微元件。該開關陣列由cmos儲存電路層5170和位于其下方面的地址電極層5172構成，地址電極層5172上設置有地址電極5174陣列，一個地址電極5174對應于一路真空路徑5150。

在本實施例中，閥門5152為一可在微孔結構的開口處發(fā)生偏轉的構件5152，該構件的邊緣未連接至通孔的邊沿，而是通過承接層5154與基底襯底5110連接，該構件5152在地址電極5174的靜電吸引力的作用下，以該軸承為中心發(fā)生偏轉，其中一個端部向地址電極5174發(fā)生偏斜。

圖13-15顯示了真空路徑的閥門的示意圖示，該閥門結構包括形成于基底襯底5110表面上的承接層5154，及位于承接層5154上的可動的構件5152。具體的，承接層5154包括框架5154a、樞軸5154b及開口5154c，樞軸5154b架于框架5154a上并橫跨開口5154c，可動的構件5152通過孔5152a支撐于樞軸5154b上，并可以樞軸5154b為中心發(fā)生偏轉或偏斜。

圖16~18顯示了該轉移裝置的單個吸嘴單元的剖面圖。其中，圖16為沿圖14的線a-a切開的示意圖，從該圖可看出，在本實施例中，樞軸5154b的上表面低于框架5154a，構件5152懸吊于樞軸5154b上。圖17~18系沿圖12的線a-a切開的示意圖，從圖中可看出，在構件5152的上方設置地址電極5174，通過cmos儲存電路控制地址電極5174的開/關狀態(tài)，當?shù)刂冯姌O5174處于關閉狀態(tài)（off），此時未向地址電極5174激勵電壓電位，不會產(chǎn)生靜電吸引力，構件5152未發(fā)生偏斜，關閉該真空路徑5150，如圖17所示；當?shù)刂冯姌O5174處于開啟狀態(tài)（on），此時向地址電極5174激勵電壓電位，形成靜電吸引力，構件5152的邊緣在地址電極5174的靜電吸引力的作用下在樞軸5154b上發(fā)生扭轉，進而向地址電極5174發(fā)生偏斜，開啟真空路徑5150，如圖18所示。

圖19顯示了采用上述任意一種轉移裝置進行微元件的缺陷排除的流程圖，可以包括步驟s110-s130，下面進行簡單說明。

步驟s110：首先提供前述任意一種轉移裝置，該轉移裝置包括拾取頭陣列和測試電路，測試電路由一系列子測試電極構成，每個子測試電路對應一個拾取頭，較佳的一般包括兩個測試電極，其中至少一個測試電極位于拾取頭之用于接觸微元件的表面上，如此當拾取頭與微元件接觸時可通過測試電極向微元件注入測試電流。

步驟s120：將轉移裝置定位在被連接在載體基板上的微元件之上。其中該載體基板可以是生長基板或者承載基板，如承載基板的材質(zhì)可為玻璃、硅、聚碳酸酯（polycarbonate，pc）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（acrylonitrilebutadienestyrene，abs）或其任意組合。微元件可以為微發(fā)光二極管，厚度可為約0.5μm至約100μm。微元件的形狀可為圓柱體，且圓柱體的半徑可為約0.5μm至約500μm，但并不限于此，微元件還可以為三角柱體、立方體、長方體、六角柱體、八角柱體或者其他多角柱體。

步驟s130：使轉移裝置的測試電極與微元件的電極接觸，向測試電路施加測試電壓形成測試回路，測試微元件，獲得載體基板上的微元件的缺陷圖案。通過轉移裝置的測試電路，拾取頭陣列接觸微元件時，測試電極與微元件的電極連接，形成測試回路。

通過在微元件的轉移過程同時對微元件進行測試獲得微元件的缺陷圖形，如此可選擇性地拾取合格的微元件或者不合格的微元件。下面結合附圖及實施例對一種預先排除缺陷的微元件轉移方法的具體實施進行詳細說明。

圖20顯示了本發(fā)明第六個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的流程圖，其主包括步驟s210~s250。

參看圖21，提供轉移裝置1100，將其定位在被連接在載體基板1300上的微元件1200之上。在本實施例中以前述第一個較佳實施例提及的轉移裝置1100為例簡單進行說明，微元件放置在載體基板1300上，其電極朝上放置，轉移裝置1100的測試電極1134a和1134b分別與微元件的電極1120a和1120b對齊。為簡化圖示，圖中僅示出了四個微元件1201~1204。

參看圖22，使轉移裝置的拾取頭1120與微元件接觸，此時測試電極與微元件的電極連接，向測試電極的兩端施加電壓，形成了測試回路對微元件進行測試，獲得了微元件的缺陷圖案，例如微元件1204的光電參數(shù)不合格，微元件1201~1203的光電參數(shù)合格。

參看圖23，通過控制用轉移裝置的拾取頭陣列選擇性拾起載體基板1300上的合格微元件1201~1203。在本實施例中，微元件陣列具有10μm的間距，其中，每個微元件具有2μm的間隔和8μm的最大寬度，每個微元器件的頂表面具有近似8μm的寬度，對應的拾取頭之用于接觸微元件的表面的寬度為近似8μm或更小，以免與相鄰的微led器件非故意接觸。本發(fā)明的實施例不限于這些特定尺寸，并且可以是任意適當?shù)某叽纭?/p>

參看圖24，將微元件1201~1203釋放到接收基板1400上。該接收基板可以選用汽車玻璃、玻璃片、柔性電子基底諸如有電路的柔性膜、顯示器背板、太陽能玻璃、金屬、聚合物、聚合物復合物，以及玻璃纖維等。

在本實施例中，在轉移裝置接觸微元件陣列時，先采有其自身的測試電路對微元件進行測試，獲得微元件陣列的缺陷圖案，然后選擇性拾取合格的微元件，可以有效避免在微元件的轉移過程將具有缺陷的微元件轉印至諸如顯示器背板等終端應用接收基板。

圖25顯示了本發(fā)明第七個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的流程圖，其主包括步驟s310~s350，其中步驟s310~s330與前述步驟s210~s230相同，下面針對步驟s340-s350進行簡單說明。參看圖26，通過控制用轉移裝置的拾取頭陣列選擇性拾起載體基板1300上的不合格微元件1204；參看圖27，將不合格微元件1204釋放至接收基板1500上。其中，接收基板1500可以為任意回收裝置，其用于回收放置不合格的微元件。

在本實施例中，在微元件的轉移前先采用轉移裝置的測試電路對微元件陣列進行測試并將其轉移至回收裝置，從而保留在載體基板上的微元件均為合格品，預先排除了不合格微元件。

圖28顯示了本發(fā)明第八個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的流程圖，其主包括步驟s410~s450，其中步驟s410~s430與前述步驟s210~s230基本相同，下面針對步驟s440-s450進行簡單說明。參看圖29，通過控制用轉移裝置的拾取頭陣列選擇性拾起載體基板1300上的微元件1201-1204；參看圖30，通過控制選擇性地將不合格微元件1204釋放至第一接收基板1500上；參看圖31，將合格的微元件1201~1203釋放至接收第二基板1400上。其中第一接收基板1500可以為任意回收裝置，其用于回收放置不合格的微元件；第二接收基板1400可為柔性電子基底諸如有電路的柔性膜、顯示器背板等。

在本實施例中，在步驟s450中也可以先選擇性地將合格微元件1201~1203釋放至第二接收基板1400上，再將不合格的微元件1204釋放至接收第一基板1500上。

圖32顯示了本發(fā)明第九個較佳實施例之一種微元件的轉移方法的流程圖，其主包括步驟s510~s570，其中步驟s510~s520與前述步驟s210~s220基本相同，下面針對步驟s530-s570進行簡單說明。

參看圖33，采用轉移裝置的拾取頭陣列選擇性拾起載體基板1300上的微元件1201-1204；參看圖34，將微元件1201-1204釋放至第二接收基板1400上，此時轉移裝置的拾取頭繼續(xù)保持接觸微元件，并使轉移裝置的測試電極與微元件的電極接觸；參看圖35，向測試電極施加電壓，各個微元件1201~1204各自形成子測試回路，測試獲得微元件的缺陷圖案，例如微元件1201的光電參數(shù)不合格（即為缺陷微元件），微元件1202~1204的光電參數(shù)合格；參看圖36，采用轉移裝置的拾取頭陣列選擇性拾起第二接收基板1400上的缺陷微元件1201；參看圖37，將缺陷微元件1201釋放至第一接收基板1500。其中第一接收基板1500可以為任意回收裝置，其用于回收放置不合格的微元件；第二接收基板1400可為柔性電子基底諸如有電路的柔性膜、顯示器背板等。

上述各實施例的拾取頭陣列可以通過靜電力、范德華力、真空吸附力拾取微元件或釋放微元件。上述各實施例的微元件的轉移方法均以圖1所公開的轉移裝置1100進行舉例說明，本發(fā)明并不以此為限，對于不同電極結構的微元件可根據(jù)需求選擇不同結構的轉移裝置。

上述各實施例的微元件的轉移方法中可通過轉移裝置對微元件陣列進行多次的測試及轉印。

上述各實施例的微元件的轉移方法可以用于制作電子裝置，可以廣泛用于電子設備中，該電子設備可以是手機、平板電腦等。

盡管已經(jīng)描述本發(fā)明的示例性實施例，但是理解的是，本發(fā)明不應限于這些示例性實施例而是本領域的技術人員能夠在如下文的權利要求所要求的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進行各種變化和修改。