CN112649711B - 微发光二极管的检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微发光二极管的检测装置及方法，属于显示技术领域，所述微发光二极管的检测装置用于对设置在原始基板上的微发光二极管进行检测，微发光二极管远离原始基板的底部包括电极区域及非电极区域，电极区域设置有第一触点和第二触点；检测装置包括：检测基板和检测电路，其中：检测基板上设置有粘结层，粘结层用于测试时与原始基板粘结；检测电路包括设置于粘结层上的电极组，电极组包括第一电极及第二电极，第一电极用于测试时与微发光二极管的第一触点接触，第二电极用于测试时与微发光二极管的第二触点接触。本发明提供的微发光二极管的检测装置及方法，其能够降低微发光二极管显示器的修复难度。

Description

微发光二极管的检测装置及方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种微发光二极管的检测装置及方法。
背景技术
微发光二极管显示器是一种在一个原始基板上集成的高密度微小尺寸的LED阵列来实现图像显示的显示器；其因具有高品质、机身薄、耗能低等优点而被广泛应用，成为显示装置中的主流。
在微发光二极管显示器制作过程中，通常需要先在原始基板(如蓝宝石基板)上通过分子外延的方法生长出多个微发光二极管，这些微发光二极管可形成Micro-LED阵列；然后，再通过激光剥离技术将微发光二极管从原始基板上剥离，并使用转印头将微发光二极管转移至接收基板上的预定位置，并与接收基板绑定。
不过，微发光二极管与原始基板剥离时容易发生破损，因而，制作完成后需要对微发光二极管显示器的亮度进行检测，一旦发现微发光二极管显示不良，需要对微发光二极管进行修复；但此时微发光二极管显示器制程已完成，增加了微发光二极管显示器的修复难度。
发明内容
本发明实施例提供了一种微发光二极管的检测装置及方法，其能够降低微发光二极管显示器的修复难度。
为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
本发明实施例一方面提供了一种微发光二极管的检测装置，用于对设置在原始基板上的微发光二极管进行检测，所述微发光二极管远离所述原始基板的底部包括电极区域及非电极区域，所述电极区域设置有第一触点和第二触点；所述检测装置包括：检测基板和检测电路，其中：所述检测基板上设置有粘结层，所述粘结层用于测试时与所述微发光二极管的非电极区域粘结；所述检测电路包括设置于所述粘结层上的电极组，所述电极组包括第一电极及第二电极，所述第一电极用于测试时与所述微发光二极管的第一触点接触，所述第二电极用于测试时与所述微发光二极管的第二触点接触。
进一步的，所述粘结层为柔性粘结层，所述第一电极和所述第二电极均为柔性电极；测试时所述微发光二极管嵌入到所述柔性粘结层中，所述第一触点嵌入到所述第一电极中，所述第二触点嵌入到所述第二电极中。
进一步的，所述粘结层中设置有凹陷区，所述第一电极和所述第二电极设置于所述凹陷区内。
进一步的，所述检测电路包括多个电极组，每个电极组包括平行且相对设置的条状的第一电极和条状的第二电极；且多个电极组中的各第一电极相互平行，多个电极组中的各第二电极相互平行。
进一步的，所述检测装置还包括位于各所述第一电极的第一端且与各所述第一电极的第一端连接的第一电极输入部，以及位于各所述第二电极的第一端且与各所述第二电极的第一端连接的第二电极输入部；所述第二电极输入部与第一电极输入部相对设置。
进一步的，所述第一电极和所述第二电极为具有弹性的金属走线。
进一步的，所述第一电极和所述第二电极由金属型碳纳米管膜制成。
进一步的，所述第一电极为P电极，所述第二电极为N电极。
本发明实施例中另一方面提供了一种微发光二极管的检测方法，包括以下步骤：将设置有微发光二极管的原始基板置于检测基板的粘结层上方，且所述微发光二极管的第一触点与设置在所述粘结层上的第一电极正对设置，所述微发光二极管的第二触点与设置在所述粘结层上的第二电极正对设置；下压原始基板，使所述第一触点与所述第一电极接触，所述第二触点与所述第二电极接触，所述微发光二极管的非电极区域与所述粘结层粘结；剥离所述原始基板，使所述原始基板与所述微发光二极管分离；对所述第一电极及所述第二电极施加检测电压，并观察所述微发光二极管的发光亮度。
进一步的，所述微发光二极管的检测方法还包括：在对所述第一电极和所述第二电极施加检测电压进行检测的过程中，利用光电探测器对所述微发光二极管的发光亮度进行检测，并生成不良微发光二极管的分布图；基于上述不良微发光二极管的分布图，利用转印头对合格的微发光二极管进行转移。
与现有技术相比，本发明实施例提供的微发光二极管的检测装置及方法，具有以下优点；
本发明提供的微发光二极管的检测装置及方法，其包括检测基板，并在检测基板上设置有粘结层，粘结层上设置有第一电极和第二电极，微发光二极管的第一触点可与第一电极电性连接，微发光二极管的第二触点可与第二电极电性连接，待设置有微发光二极管的非电极区域粘结至的粘结层后，将原始基板与微发光二极管进行剥离，对第一电极和第二电极施加检测电压，观察微发光二极管的发光亮度。
本发明提供的微发光二极管的检测装置及方法，在微发光二极管转移至接收基板之前利用上述检测装置对微发光二极管进行检测，并利用转印头将合格的微发光二极管转移至接收基板并绑定，可避免将显示不良的微发光二极管转移至接收基板上，降低微发光二极管显示器的修复难度。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明提供的微发光二极管的检测装置及方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中的原始基板上生成的微发光二极管示意图；
图2为本发明实施例提供的微发光二极管的检测装置的结构示意图一；
图3为本发明实施例提供的微发光二极管的检测装置的结构示意图二；
图4为本发明实施例提供的微发光二极管与检测电路的连接示意图；
图5为本发明实施例提供的微发光二极管的检测方法的步骤示意图。
附图标记说明：
10-原始基板；
20-微发光二极管；
21-第一触点；
22-第二触点；
23-非电极区域；
30-检测基板；
40-粘结层；
50-第一电极；
51-第一电极输入部；
60-第二电极；
61-第二电极输入部。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
如图1所示，现有技术中原始基板10可选用蓝宝石基板、硅基板、碳化硅基板或者氮化镓基板，原始基板10上设置有一个微发光二极管20，或者，原始基板10上设置有多个微发光二极管20；例如，可以在蓝宝石基板上设置有多个微发光二极管20，并且多个微发光二极管20可以形成Micro-LED阵列。可以理解的是，为便于将制作好的多个微发光二极管20转移至接收基板，可将多个微发光二极管20分割或划分成多个区域，便于灵活转移。
其中，微发光二极管20远离原始基板10的底部设置有电极区域及非电极区域23，且电极区域包括第一触点21及第二触点22，第一触点21和第二触点22的制作材料可以为镍、钼、铝、金、铂及钛等金属中的一种或者多种组合；微发光二极管20与接收基板绑定后形成微发光二极管显示器，对制作完成的微发光二极管显示器需进行检测，一旦发现微发光二极管显示不良，需要对微发光二极管进行修复；但此时微发光二极管显示器制程已完成，增加了微发光二极管显示器的检测难度。
如图2、图3和图4所示，本发明实施例提供的微发光二极管的检测装置，用于对设置在原始基板10上的微发光二极管20进行检测；微发光二极管检测装置包括检测基板30及检测电路，其中，检测基板30为硬质基板，可以采用玻璃基板进行制作。为保证微发光二极管的第一触点21、第二触点22以及非电极区域23稳定地连接至检测基板30上，检测基板30在其朝向原始基板10的一侧底面上设置有粘结层40，可在玻璃基板上设置丙烯酸酯类键合胶层；例如，聚甲基丙烯酸甲酯树酯作为临时键合胶设置在玻璃基板的表面上，且检测电路设置在粘结层40远离检测基板的一侧。
其中，检测电路包括至少一组电极组，每组电极组中包括第一电极50和第二电极60，第一电极50和第二电极60可以为设置在粘结层40上的检测点，且微发光二极管20的第一触点21连接至一检测点上、第二触点22连接至另一检测点上，并对第一触点21和第二触点22所连接的检测点施加检测电压，可对发光二极管的发光亮度进行检测。
由于原始基板10上设置有多个微发光二极管20，且多个微发光二极管20呈阵列分布在原始基板10；为一次性可对多个微发光二极管20进行检测，可将每个电极组中的第一电极50和第二电极60平行且相对设置，且第一电极50和第二电极60均为的长条状电极，第一电极50和第二电极60可按行或列间隔设置在检测基板30上。可以理解的是，根据多个微发光二极管20在原始基板10上的分布情况，可在检测基板30上设置多组电极组，多组电极组中的第一电极50相互平行设置，多组电极组中的第二电极60相互平行设置。
例如，多个第一电极50可按行分布在粘结层40上，同时，多个第二电极60也可按行分布在粘结层40上；并且第一电极50和第二电极60交错间隔分布，第一电极50和第二电极60之间的间距可根据第一触点21和第二触点22的间距进行调整。另外，多个第一电极50也可按列分布，多个第二电极60也可按列分布。
待需要对微发光二极管20进行检测时，首先将设置有微发光二极管的原始基板移至检测基板的上方，并将第一触点21连接在第一电极50上，第二触点22连接在第二电极60上，且微发光二极管20的非电极区域23(包括第一触点21与第二触点22之间的区域)粘结在粘结层40上；再对第一电极50和第二电极60的一端施加检测电压，观察微发光二极管的发光亮度并判断其是否损坏，若微发光二基管的亮度正常，可利用转印头移至接收基板进行一步制作，可避免将显示不良的微发光二极管转移至接收基板上，降低微发光显示器的修复难度。
在上述实施例的基础上，粘结层40为柔性粘结层，第一电极50和第二电极60均为柔性电极；测试时微发光二极管20嵌入到柔性粘结层40中，第一触点21嵌入到第一电极50中，第二触点22嵌入到第二电极60中。
具体的，上述第一电极50和第二电极60形成在粘结层40远离检测基板30的表面上，且第一电极50和第二电极60可以均为柔性电极，即第一电极50和第二电极60具有一定的变形能力。由于粘结层40为柔性粘结层，在第一触点21和第二触点22压向粘结层40时，第一电极50和第二电极60可随着第一触点21和第二触点22朝向粘结层40的内部凹陷，以使第一触点21和第二触点22分别与第一电极50和第二电极60接触。另外，随着第一触点21和第二触点22陷于粘结层40中，可使微发光二极管20远离原始基板10底部的非电极区域23粘结在粘结层40上，将微发光二极管20稳定的连接在粘结层40上，可增强第一电极50与第一触点21以及第二电极60与第二触点22电性连接的稳定性。
进一步的，还可以在粘结层40上根据微发光二极管20所设置的触点的大小设置有凹陷区，第一电极50和第二电极60设置在凹陷区内，并且第一触点21和第二触点22分别嵌设在凹陷区内，使第一触点21与第一电极50接触，第二触点22与第二电极60接触。待第一触点21及第二触点22嵌设在凹陷区内，且微发光二极管的非电极区域23可粘结在粘结层40的表面上。本实施例优选方案，在柔性的粘结层40上布置有柔性的第一电极50和第二电极60，可便于对不同形状的微发光二极管20的触点进行连接，可使微发光二极管20稳固的连接在检测基板30上，使两者之间具有良好的导电性，可提升微发光二极管检测装置的稳定性。
在上述实施例的基础上，多个第一电极50的第一端可在粘结层40的一侧汇集并形成第一电极输入部51，第一电极50的第二端可延伸至相对侧；第二电极60的第一端可在粘结层40的一侧汇集并形成第二电极输入部61，第二电极60的第二端朝向第一电极输入部51延伸，且第一电极输入部51和第二电极输入部61分别位于粘结层40的两侧，便于对各第一电极50和各第二电极60进行施加检测电压。
本实施例中的粘结层40上设置有具有弹性的金属走线以形成第一电极50和第二电极60。具体的，粘结层40敷设在整个检测基板30朝向原始基板10的底面上，粘结层40具有一定厚度，且采用具有一定流动性的粘结胶制成，在外力作用下可发生形变；待第一触点21和第二触点22连接至检测基板30时，朝向第一触点21、第二触点22所在的原始基板10施加一定压力，并使第一触点21、第二触点22压向第一电极50及第二电极60时，第一电极50和第二电极60向粘结层40内部凹陷，使第一触点21连接在第一电极50上，第二触点22连接在第二电极60上，同时设置在微发光二极管20远离原始基板10的底部上的非电极区域23粘结在粘结层40上。
可以理解的是，第一电极50和第二电极60具有一定的延伸率，可采用延展性较好的金属材料制作，例如，铝、铜等；可沿粘结层40表面的横向设置多条金属走线，且多条金属走线间隔设置，多条金属走线形成第一电极50和第二电极60，其中，部分多条金属走线的一端汇集成第一电极输入部51，另一端沿横向延伸；剩余部分的多条金属走线远离第一电极输入部51的一端汇集成第二电极输入部61，且另一端朝向第一电极输入部51延伸。
可以理解的是上述第一电极50为P电极，第二电极60为N电极，并在粘结层40的两侧分别形成P电极输入端和N电极输入端，可对P电极输入端和N电极输入端施加检测电压，检测电压可分别通过第一电极50和第二电极60传输至微发光二极管20的第一触点21和第二触点22上，并对微发光二极管20进行检测。
本实施例中，还可在粘结层40上设置有金属型碳纳米管膜以形成第一电极50和第二电极60。具体的，在粘结层40靠近微发光二极管20的底面上通过化学沉积在其表面形成金属型碳纳米管膜，再经刻蚀形成呈行分布在粘结层40上的第一电极50和第二电极60，且在粘结层40的一侧形成第一电极输入部51，可使多条第一电极50连接在第一电极输入部51；同样的，在粘结层40的另一侧形成第二电极输入部61，可使多条第二电极60的一端连接在第二电极输入部61。
本实施例中，位于微发光二极管20一侧的非电极区域23与粘结层40的结合力小于微发光二极管20另一侧与转印头之间的结合力。具体的，待微发光二极管20连接至检测基板30并检测完毕，可将检测合格的微发光二极管20利用转印头转移至接收基板的预定位置并绑定，需要将微发光二极管20与检测基板30进行分离，可使微发光二极管20的非电极区域23与粘结层40之间形成的结合力(粘结力)小于微发光二极管20远离触点的一侧与转印头之间形成的吸附力，对转印头施加外力，可将微发光二极管20与粘结层40分离，使微发光二极管20吸附在转印头上并转移。
如图5所示，基于上述实施例本发明还提供了一种微发光二极管的检测方法，包括以下步骤；
步骤a，将设置有微发光二极管20的原始基板置于检测基板30的粘结层40上方，且微发光二极管20的第一触点21与设置在粘结层上40的第一电极50正对设置，微发光二极管20的第二触点22与设置在粘结层40上的第二电极60正对设置。具体的，在使用微发光二极管检测装置对形成在原始基板10上的微发光二极管20进行检测时，首先将原始基板10移向检测基板30的上方，检测基板30上设置有粘结层40，且粘结层40上分布有第一电极50和第二电极60，使微发光二极管20的第一触点21与第一电极50正对设置，第二触点22与第二电极60正对设置。
步骤b，下压原始基板10，使第一触点21与第一电极50接触，第二触点22与第二电极60接触，微发光二极管20的非电极区域23粘结至粘结层40。具体的，在第一触点21和第二触点22分别与第一电极50和第二电极60对位后，下压原始基板10，使第一触点21与第一电极50接触并电性导通，第二触点22与第二电极60接触并电性导通，同时，微发光二极管20远离原始基板10底部的非电极区域23粘结在粘结层40上，可将微发光二极管20固定在粘结层40上，以防止在将原始基板10与微发光二极管20进行剥离时，由于微发光二极管20与粘结层40连接不牢而导致微发光二极管20破损的现象发生。
步骤c，剥离原始基板10，使原始基板10与微发光二极管20分离；具体的，利用激光剥离技术对原始基板10和微发光二极管20进行剥离，以使原始基板10与微发光二极管20分离。由于微发光二极管20的破损主要在原始基板10和微发光二极管20剥离过程中产生，本实施例对剥离之后的微发光二极管20进行检测，可提升对微发光二极管20检测的准确性。
步骤d，对第一电极50及第二电极60施加检测电压，并观察微发光二极管20的发光亮度。具体的，对剥离后的微发光二极管20的发光亮度进行检测，可对位于粘结层40两侧的第一电极输入部51和第二电极输入部61施加检测电压，以观察微发光二极管20的发光亮度，并判断微发光二极管20是否合格，若合格则利用转印头转移至接收基板的预定位置，并将微发光二极管20与接收基板绑定制作成微发光二极管显示器。
在上述实施例的基础上，为提升对微发光二极管20的修复效率以及微发光二极管20转移效率，本实施例中，在对第一电极50和第二电极60施加检测电压进行检测的过程中，可利用光电探测器检测每个微发光二极管20的光学性能并记录不良的微发光二极管的分布图；转印头利用上述不良的微发光二极管20的分布图，对合格的微发光二极管20进行转移。
具体的，在对微发光二极管20的发光亮度判断过程中，单纯的依靠检测人员识别其亮与不亮或者正常发光强度，存在一定的判断误差，对破损较小的微发光二极管20而言，无法通过上述现象进行直观的判断，因此需要利用光电检测探测器对微发光二极管20进行检测，通过检测的光线波长等光学性能以判断微发光二极管20的破损程度并进行记录。
为便于对破损微发光二极管20进行修复以及对合格的微发光二极管20进行转移，可利用上述检测记录制作不良微发光二极管20的分布图，并注明相应的破损程度；检测人员根据上述不良微发光二极管20的分布图合理划分出相应区域，利用转印头将划定好的微发光二极管20阵列进行转移，提高了微发光二极管20的转移效率。另外，检测人员根据微发光二极管20的破损程度判断是否需要进行修复，以节省修复成本及提高修复效率。
本发明实施例提供的微发光二极管的检测方法，在微发光二极管转移至接收基板之前利用上述检测装置进行检测，并利用转印头将合格的微发光二极管转移至接收基板并绑定，可有效避免将显示不良的微发光二极管转移至接收基板上，并降低微发光显示器的修复难度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种微发光二极管的检测装置，用于对设置在原始基板上的微发光二极管进行检测，所述微发光二极管远离所述原始基板的底部包括电极区域及非电极区域，所述电极区域设置有第一触点和第二触点；其特征在于，所述检测装置包括：检测基板和检测电路，其中：
所述检测基板上设置有粘结层，所述粘结层用于测试时与所述微发光二极管的非电极区域粘结，所述粘结层为柔性粘结层；
所述检测电路包括设置于所述粘结层上的电极组，所述电极组包括第一电极及第二电极，所述第一电极用于测试时与所述微发光二极管的第一触点接触，所述第二电极用于测试时与所述微发光二极管的第二触点接触，所述第一电极和所述第二电极均为柔性电极；
测试时所述微发光二极管嵌入到所述柔性粘结层中，所述第一触点嵌入到所述第一电极中，所述第二触点嵌入到所述第二电极中；
测试时通过对所述第一电极和第二电极施加检测电压，观察微发光二极管的发光亮度并判断其是否损坏。
2.根据权利要求1所述的微发光二极管的检测装置，其特征在于，所述粘结层中设置有凹陷区，所述第一电极和所述第二电极设置于所述凹陷区内。
3.根据权利要求1所述的微发光二极管的检测装置，其特征在于，所述检测电路包括多个电极组，每个电极组包括平行且相对设置的条状的第一电极和条状的第二电极；
且多个电极组中的各第一电极相互平行，多个电极组中的各第二电极相互平行。
4.根据权利要求3所述的微发光二极管的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括位于各所述第一电极的第一端且与各所述第一电极的第一端连接的第一电极输入部，以及位于各所述第二电极的第一端且与各所述第二电极的第一端连接的第二电极输入部；
所述第二电极输入部与所述第一电极输入部相对设置。
5.根据权利要求1所述的微发光二极管的检测装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极为具有弹性的金属走线。
6.根据权利要求1所述的微发光二极管的检测装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极由金属型碳纳米管膜制成。
7.根据权利要求1所述的微发光二极管的检测装置，其特征在于，所述第一电极为P电极，所述第二电极为N电极。
8.一种微发光二极管的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将设置有微发光二极管的原始基板置于检测基板的粘结层上方，且所述微发光二极管的第一触点与设置在所述粘结层上的第一电极正对设置，所述微发光二极管的第二触点与设置在所述粘结层上的第二电极正对设置，所述粘结层为柔性粘结层，所述第一电极和所述第二电极均为柔性电极；
下压原始基板，使所述第一触点与所述第一电极接触，所述第二触点与所述第二电极接触，所述微发光二极管的非电极区域与所述粘结层粘结，所述微发光二极管嵌入到所述柔性粘结层中，所述第一触点嵌入到所述第一电极中，所述第二触点嵌入到所述第二电极中；
剥离所述原始基板，使所述原始基板与所述微发光二极管分离；
对所述第一电极及所述第二电极施加检测电压，并观察所述微发光二极管的发光亮度。
9.根据权利要求8所述的微发光二极管的检测方法，其特征在于，所述微发光二极管的检测方法还包括：
在对所述第一电极和所述第二电极施加检测电压进行检测的过程中，利用光电探测器对所述微发光二极管的发光亮度进行检测，并生成不良微发光二极管的分布图；
基于上述不良微发光二极管的分布图，利用转印头对合格的微发光二极管进行转移。
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