CN111185434A - 一种界面吸附式Micro LED排列机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种界面吸附式Micro LED排列机器人，包括底板、顶板、具有铁磁性的吸附膜卷、界面吸附排列槽、油层去除槽、水层去除槽、清洗槽、烘干装置及电容式缺陷检测装置，吸附膜卷的吸附膜上开设有容置井，顶板设有第一辊轴单元；界面吸附排列槽包括顶部开口的排列液槽、气囊、两个辊轴磁化单元及两个第二辊轴单元，排列液槽的底部灌装有去离子水，排列液槽的顶部灌装有Micro LED与油性溶剂按配比混合成的悬浊液，去离子水与悬浊液之间形成有稳定的油水界面；油层去除槽、水层去除槽、清洗槽均包括顶部开口的容液槽以及两个对称设于容液槽内的第三辊轴单元；本发明能够实现Micro LED连续式、定向排列在吸附膜上，效率大大提高，同时能确保Micro LED的排列良率。
Description
技术领域
本发明涉及一种界面吸附式Micro LED排列机器人。
背景技术
在对Micro LED(微型发光二极管)单体进行转移之前，需要对其进行定向均匀化排列，现有的排列方式均为间断式排列，效率低下，也无法保证排列良率。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种界面吸附式Micro LED排列机器人。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种界面吸附式Micro LED排列机器人，包括底板、通过多个支撑柱连接在底板上的呈U形状的顶板、具有铁磁性的吸附膜卷、界面吸附排列槽、油层去除槽、水层去除槽、清洗槽、烘干装置以及电容式缺陷检测装置，所述吸附膜卷设于底板的一端、并与顶板的开口对应，所述吸附膜卷的吸附膜上根据Micro LED排列间距开设有若干个贯穿式结构的容置井，所述界面吸附排列槽、油层去除槽、水层去除槽、清洗槽沿底板的长度方向依次设于底板上、并位于顶板的开口下方，且所述界面吸附排列槽靠近吸附膜卷，所述烘干装置、电容式缺陷检测装置依次设于顶板远离吸附膜卷的一端上，所述顶板的两端之间对应设有多个用于传送吸附膜的第一辊轴单元；
所述界面吸附排列槽包括顶部开口的排列液槽、设于排列液槽底部的气囊、两个对称设于气囊两侧的辊轴磁化单元以及两个对称设于气囊两侧的第二辊轴单元，所述排列液槽固定在底板上，所述排列液槽的底部灌装有去离子水，所述排列液槽的顶部灌装有MicroLED与油性溶剂按配比混合成的悬浊液，所述去离子水与悬浊液之间形成有稳定的油水界面，两个第二辊轴单元位于两个辊轴磁化单元之间，且其高度大于两个辊轴磁化单元的高度；
所述油层去除槽、水层去除槽、清洗槽均包括顶部开口的容液槽以及两个对称设于容液槽内的第三辊轴单元；
所述烘干装置用于对吸附膜以及排列在吸附膜上的Micro LED进行烘干处理；
所述电容式缺陷检测装置用于检测吸附膜上Micro LED的排列良率。
其中，所述容置井的底部设有台阶结构。
其中，所述烘干装置包括烘干罩、两个分别设于烘干罩内顶面和内底面上的红外线发生器，所述烘干罩设于顶板的底端上，所述红外线发生器的表面均布有氮气喷嘴。
其中，所述电容式缺陷检测装置包括缺陷检测本体、设于缺陷检测本体内顶面的正极板以及设于缺陷检测本体内地面的负极板，所述缺陷检测本体设于顶板的底端上。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明通过界面吸附排列槽内形成的油水界面并利用气囊来灵活改变油水界面的高度，实现Micro LED连续式、定向排列在吸附膜上，效率大大提高，然后利用油层去除槽、水层去除槽、清洗槽去除Micro LED表面的亲水性沉积层和亲油性沉积层，再利用烘干装置进行烘干处理以及利用电容式缺陷检测装置对吸附膜上Micro LED的排列良率进行检测，从而能够确保Micro LED的排列良率。
附图说明
图1是Micro LED的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的界面吸附排列槽的剖面视图；
图4是本发明的油层去除槽、水层去除槽或清洗槽的剖面视图；
图5是本发明的烘干装置的剖面视图；
图6是本发明的电容式缺陷检测装置的结构示意图；
图7是吸附膜上开设容置井的示意图；
附图标记说明：1-底板；2-顶板；3-吸附膜卷；31-容置井；4-界面吸附排列槽；41-排列液槽；42-气囊；43-辊轴磁化单元；44-第二辊轴单元；5-油层去除槽；6-水层去除槽；7-清洗槽；8-烘干装置；81-烘干罩；82-红外线发生器；83-氮气喷嘴；9-电容式缺陷检测装置；91-缺陷检测本体；92-正极板；93-负极板；10-第一辊轴单元；100-容液槽；101-第三辊轴单元；200-铁磁性沉积层；201-亲水性沉积层；202-亲油性沉积层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
为了配合本实施例的装置使用，如图1所示，Micro LED的底部引脚之间在生产过程中沉积有一层铁磁性沉积层200，在铁磁性沉积层200上附着有具有亲水性基团的长链高分子化合物沉积层，即铁磁性沉积层200上附着有亲水性沉积层201，同时在Micro LED的顶部附着有具有亲油性基团的长链高分子化合物沉积层，即Micro LED的顶部附着有亲油性沉积层202。
如图1至图7所示，本实施例所述的一种界面吸附式Micro LED排列机器人，包括底板1、通过多个支撑柱连接在底板1上的呈U形状的顶板2、具有铁磁性的吸附膜卷3、界面吸附排列槽4、油层去除槽5、水层去除槽6、清洗槽7、烘干装置8以及电容式缺陷检测装置9，所述吸附膜卷3设于底板1的一端、并与顶板2的开口对应，所述吸附膜卷3的吸附膜上根据Micro LED排列间距开设有若干个贯穿式结构的容置井31，所述界面吸附排列槽4、油层去除槽5、水层去除槽6、清洗槽7沿底板1的长度方向依次设于底板1上、并位于顶板2的开口下方，且所述界面吸附排列槽4靠近吸附膜卷3，所述烘干装置8、电容式缺陷检测装置9依次设于顶板2远离吸附膜卷3的一端上，所述顶板2的两端之间对应设有多个用于传送吸附膜的第一辊轴单元10；
所述界面吸附排列槽4包括顶部开口的排列液槽41、设于排列液槽41底部的气囊42、两个对称设于气囊42两侧的辊轴磁化单元43以及两个对称设于气囊42两侧的第二辊轴单元44，所述排列液槽41固定在底板1上，所述排列液槽41的底部灌装有去离子水，所述排列液槽41的顶部灌装有Micro LED与油性溶剂按配比混合成的悬浊液，所述去离子水与悬浊液之间形成有稳定的油水界面，两个第二辊轴单元44位于两个辊轴磁化单元43之间，且其高度大于两个辊轴磁化单元43的高度；
所述油层去除槽5、水层去除槽6、清洗槽7均包括顶部开口的容液槽100以及两个对称设于容液槽100内的第三辊轴单元101；
所述烘干装置8用于对吸附膜以及排列在吸附膜上的Micro LED进行烘干处理；
所述电容式缺陷检测装置9用于检测吸附膜上Micro LED的排列良率。
本实施例的工作方式是：吸附膜卷3的吸附膜通过第一辊轴单元10先进入界面吸附排列槽4内，将去离子水倒入排列液槽41内，然后再将Micro LED与油性溶剂按配比混合成的悬浊液倒入，悬浊液与去离子水之间形成有稳定的油水界面，开始时，吸附膜的高度低于油水界面的高度，然后调整气囊42的体积，使油水界面逐渐接近吸附膜，直至油水界面略低于吸附膜或与吸附膜齐平，实现Micro LED与吸附膜的接近，而吸附膜具有铁磁性，在其通过辊轴磁化单元43时被磁化，吸附膜会将铁磁性沉积层200向下定向排列的Micro LED吸附进入吸附膜上的容置井31中固定，使得Micro LED定向排列在吸附膜上，这由于MicroLED存在亲水性沉积层201和亲油性沉积层202，使得Micro LED在油水界面上选择性定向排列，即Micro LED在油水界面按照亲水性沉积层201向下、亲油性沉积层202向上的方向排列，如此设置，能够完成Micro LED方向的筛选，然后再次调整气囊42的体积，使得油水界面高于吸附膜，然后在各个第一辊轴单元10、辊轴磁化单元43、第二辊轴单元44以及第三辊轴单元101的带动下，吸附膜带动Micro LED向前传送；此时，排列有Micro LED的吸附膜先进入油层去除槽5内，并与油层去除槽5的容液槽100内的槽液反应去除Micro LED表面的亲油性沉积层202，然后进入水层去除槽6，与水层去除槽6的溶液槽内的槽液反应去除MicroLED表面的亲水性沉积层201，然后再进入清洗槽7的容液槽100内进行清洗，清洗之后，进入烘干装置8内，然后在烘干装置8内被烘干处理，烘干处理后，进入电容式缺陷检测装置9内，此时电容式缺陷检测装置9对吸附膜上的Micro LED的排列良率进行检测，并记录MicroLED的排列情况，以便外界后续工序处理，随着吸附膜卷3的不断放料，可以实现Micro LED的连续式排列，效率大大提高。
本实施例通过界面吸附排列槽4内形成的油水界面并利用气囊42来灵活改变油水界面的高度，实现Micro LED连续式、定向排列在吸附膜上，效率大大提高，然后利用油层去除槽5、水层去除槽6、清洗槽7去除Micro LED表面的亲水性沉积层201和亲油性沉积层202，再利用烘干装置8进行烘干处理以及利用电容式缺陷检测装置9对吸附膜上Micro LED的排列良率进行检测，从而能够确保Micro LED的排列良率。
本实施例所述的一种界面吸附式Micro LED排列机器人，所述容置井31的底部设有台阶结构。如此设置，以卡住吸附在吸附膜上的Micro LED，防止掉落。
本实施例所述的一种界面吸附式Micro LED排列机器人，所述烘干装置8包括烘干罩81、两个分别设于烘干罩81内顶面和内底面上的红外线发生器82，所述烘干罩81设于顶板2的底端上，所述红外线发生器82的表面均布有氮气喷嘴83。具体地，烘干罩81通过一个支架固定在顶板2上，工作时，吸附膜经过油层去除槽5、水层去除槽6和清洗槽7后进入烘干罩81内，此时，位于吸附膜上下两侧的红外线发生器82发出红外光线，同时红外线发生器82上的氮气喷嘴83朝向吸附膜喷出氮气，如此通过气流和红外线加热对吸附膜以及吸附膜上的Micro LED进行烘干，烘干后，吸附膜带动Micro LED穿出烘干罩81。
本实施例所述的一种界面吸附式Micro LED排列机器人，所述电容式缺陷检测装置9包括缺陷检测本体91、设于缺陷检测本体91内顶面的正极板92以及设于缺陷检测本体91内地面的负极板93，所述缺陷检测本体91设于顶板2的底端上。具体地，缺陷检测本体91通过一个支架固定在顶板2上，工作时，吸附膜带动Micro LED经过烘干后，进入电容式缺陷检测装置9内，即穿入缺陷检测本体91内，此时正极板92和负极板93分别位于吸附膜的上下两侧，由于吸附膜和Micro LED本身导电性很差，内阻都很高，而正极板92和负极板93上分别带有正负电荷，使正负极板93与吸附膜之间形成一个电容器，当吸附膜上的容置井31存在空位时，即吸附膜上的容置井31并未吸附有Micro LED，负极板93上的电子将通过吸附膜上空位的容置井31后转移到正极板92上，使得电容器放电形成电流，然后通过实时检测电流大小，便可检测吸附膜上容置井31的空位数量及所在区域，以实现对排列良率的检测，保证Micro LED的排列良率，然后经过外界后续工序进行补缺。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
Claims (5)
1.一种界面吸附式Micro LED排列机器人，其特征在其特征在于于，；包括底板（1）、通过多个支撑柱连接在底板（1）上的呈U形状的顶板（2）、具有铁磁性的吸附膜卷（3）、界面吸附排列槽（4）、油层去除槽（5）、水层去除槽（6）、清洗槽（7）、烘干装置（8）以及电容式缺陷检测装置（9），所述吸附膜卷（3）设于底板（1）的一端、并与顶板（2）的开口对应，所述吸附膜卷（3）的吸附膜上根据Micro LED排列间距开设有若干个贯穿式结构的容置井（31），所述界面吸附排列槽（4）、油层去除槽（5）、水层去除槽（6）、清洗槽（7）沿底板（1）的长度方向依次设于底板（1）上、并位于顶板（2）的开口下方，且所述界面吸附排列槽（4）靠近吸附膜卷（3），所述烘干装置（8）、电容式缺陷检测装置（9）依次设于顶板（2）远离吸附膜卷（3）的一端上，所述顶板（2）的两端之间对应设有多个用于传送吸附膜的第一辊轴单元（10）；
其特征在于，
所述界面吸附排列槽（4）包括顶部开口的排列液槽（41）、设于排列液槽（41）底部的气囊（42）、两个对称设于气囊（42）两侧的辊轴磁化单元（43）以及两个对称设于气囊（42）两侧的第二辊轴单元（44），所述排列液槽（41）固定在底板（1）上，所述排列液槽（41）的底部灌装有去离子水，所述排列液槽（41）的顶部灌装有Micro LED与油性溶剂按配比混合成的悬浊液，所述去离子水与悬浊液之间形成有稳定的油水界面，两个第二辊轴单元（44）位于两个辊轴磁化单元（43）之间，且其高度大于两个辊轴磁化单元（43）的高度；
所述油层去除槽（5）、水层去除槽（6）、清洗槽（7）均包括顶部开口的容液槽（100）以及两个对称设于容液槽（100）内的第三辊轴单元（101）；
所述烘干装置（8）用于对吸附膜以及排列在吸附膜上的Micro LED进行烘干处理；
所述电容式缺陷检测装置（9）用于检测吸附膜上Micro LED的排列良率。
2.根据权利要求1所述的一种界面吸附式Micro LED排列机器人，其特征在于，所述容置井（31）的底部设有台阶结构。
3.根据权利要求1所述的一种界面吸附式Micro LED排列机器人，其特征在于，所述烘干装置（8）包括烘干罩（81）、两个分别设于烘干罩（81）内顶面和内底面上的红外线发生器（82），所述烘干罩（81）设于顶板（2）的底端上，所述红外线发生器（82）的表面均布有氮气喷嘴（83）。
4.根据权利要求1所述的一种界面吸附式Micro LED排列机器人，其特征在于，所述电容式缺陷检测装置（9）包括缺陷检测本体（91）、设于缺陷检测本体（91）内顶面的正极板（92）以及设于缺陷检测本体（91）内地面的负极板（93），所述缺陷检测本体（91）设于顶板（2）的底端上。
5.根据权利要求1所述的一种界面吸附式Micro LED排列机器人，其特征在于，所述电容式缺陷检测装置（9）包括缺陷检测本体（91）、设于缺陷检测本体（91）内顶面的正极板（92）以及设于缺陷检测本体（91）内地面的负极板（93），所述缺陷检测本体（91）设于顶板（2）的底端上。
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