CN112802792B - 微型发光二极管转移设备及其转移方法 - Google Patents

微型发光二极管转移设备及其转移方法 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种微型发光二极管转移设备及其转移方法，微型发光二极管转移设备包括支架，所述支架包括至少两个吸附臂，所述至少两个吸附臂的同一端为固定端，相对的另一端为开放端，且所述至少两个吸附臂在所述固定端活动连接；吸附头，用以抓取微型发光二极管，所述吸附头连接于相对应的所述吸附臂的开放端。本申请实施例可以极大的提升转移效率，减小资源消耗。

Description

微型发光二极管转移设备及其转移方法
技术领域
本申请涉及显示领域，具体涉及一种微型发光二极管转移设备及其转移方法。
背景技术
微型发光二极管显示面板(Micro-LED面板、Mini-LED面板)发展成未来显示技术的热点之一，和目前的LCD、OLED显示器件相比，具有反应快、高色域、高PPI、低能耗等优势；但其技术难点多且技术复杂，特别是其关键技术：巨量转移技术。
微型发光二极管在制作完成后需要逐一转移到阵列基板的所需位置，需要转移的微型发光二极管的数量大、转移效率低，且转移后的位置精度要求高，需耗费大量的资源。
发明内容
本申请实施例提供一种微型发光二极管转移设备及其转移方法，可以解决现有转移技术中技术难点多、转移效率低的问题，减小资源消耗，提升转移效率。
本申请实施例提供一种微型发光二极管转移设备，包括：
支架，所述支架包括至少两个吸附臂，所述至少两个吸附臂的同一端为固定端，相对的另一端为开放端，且所述至少两个吸附臂在所述固定端活动连接；
吸附头，用以抓取微型发光二极管，所述吸附头连接于相对应的所述吸附臂的开放端。
可选的，在本申请的一些实施例中，相邻的两所述吸附臂的张开角度可调节至第一预设角度和第二预设角度，所述第二预设角度大于所述第一预设角度；
所述吸附臂张开在所述第一预设角度时，所述吸附头抓取承载基板上的所述微型发光二极管；
所述吸附臂张开在所述第二预设角度时，所述吸附头将从所述承载基板上抓取的所述微型发光二极管转移至阵列基板。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述吸附臂的数量大于2，所述支架呈爪形结构；
所述微型发光二极管转移设备还包括控制机构，所述控制机构连接于所述支架的固定端，用以控制所述吸附臂的张开角度，所述控制机构包括多个万向球，所述吸附臂在所述固定端与对应的所述万向球连接。
可选的，在本申请的一些实施例中，相邻的两所述吸附臂的张开角度的范围在0至180度之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述吸附头通过静电吸附、磁力吸附、胶水吸附中任一种吸附方式抓取所述微型发光二极管。
相应的，本申请实施例还提供一种微型发光二极管转移方法，采用上述任一项所述的微型发光二极管转移设备，并包括以下步骤：
步骤S100，提供一承载基板和一阵列基板，所述承载基板上设有多个所述微型发光二极管，相邻的所述微型发光二极管之间具有第一预设距离，所述阵列基板上设有多个焊接端子，相邻的两所述焊接端子之间具有第二预设距离，所述第二预设距离大于所述第一预设距离；
步骤S200，使用所述微型发光二极管转移设备转移所述微型发光二极管，使所述吸附臂张开至第一预设角度，所述吸附头从所述承载基板抓取所述微型发光二极管，使所述吸附臂张开至第二预设角度，转移所抓取的所述微型发光二极管至所述阵列基板。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述步骤S200包括如下步骤：
步骤S210：抓取所述微型发光二极管，所述吸附臂张开至所述第一预设角度，相邻所述吸附头之间的距离对应于所述承载基板上的相邻所述微型发光二极管的所述第一预设距离，通过所述吸附头抓取所述微型发光二极管；
步骤S220：所述吸附头抓取的所述微型发光二极管对位于对应的所述焊接端子，所述吸附臂张开至所述第二预设角度，相邻所述吸附头之间的距离对应于所述阵列基板上的相邻所述焊接端子的所述第二预设距离，将所述吸附头所抓取的所述微型发光二极管与所述阵列基板上对应的所述焊接端子对位；
步骤S230：所述吸附头释放所述微型发光二极管，所述微型发光二极管转移设备卸除吸附力，所述吸附头释放所抓取的所述微型发光二极管至所述阵列基板，所述微型发光二极管与所述阵列基板上对应的所述焊接端子连接。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述承载基板上的所述微型发光二极管由晶圆上转移而来。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述焊接端子上还设有锡膏。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一预设角度为α，所述第一预设距离为L1，所述吸附臂的长度为H，则满足如下公式：
L1＝2*H*sin(α/2)；
所述第二预设角度为β，所述第二预设距离为L2，则满足如下公式：
L2＝2*H*sin(β/2)。
本申请实施例中，提出了一种微型发光二极管转移设备及其转移方法，转移设备具有支架，支架包括至少两个吸附臂，吸附臂的张开角度可以调节，通过可以调节的吸附臂来抓取承载基板上的微型发光二极管，并转移至阵列基板上，可以极大的提升转移效率，减小资源消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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他的附图。
图1是本申请一实施例提供的微型发光二极管转移设备的示意图；
图2是本申请一实施例提供的微型发光二极管转移过程中吸附臂张开至第一预设角度的示意图；
图3是本申请一实施例提供的微型发光二极管转移过程中吸附臂张开至第二预设角度的示意图；
图4是本申请一实施例提供的又一微型发光二极管转移设备的示意图；
图5是本申请一实施例提供的设有微型发光二极管的承载基板的示意图；
图6是本申请一实施例提供的阵列基板的示意图；
图7是本申请一实施例提供的微型发光二极管转移过程中的吸附臂抓取微型发光二极管的示意图；
图8是本申请一实施例提供的微型发光二极管转移过程中的吸附臂释放微型发光二极管的示意图；
图9是本申请一实施例提供的微型发光二极管转移的整体步骤的示意图；
图10是本申请一实施例提供的微型发光二极管转移的详细步骤的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
本申请实施例提供一种微型发光二极管转移设备及其转移方法。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
实施例一、
请参阅图1、图2、图3，本申请的实施例提供了一种微型发光二极管转移设备300。
微型发光二极管转移设备300包括：支架302，支架302包括至少两个吸附臂3021，至少两个吸附臂3021的同一端为固定端31，相对的另一端为开放端32，且至少两个吸附臂3021在固定端31活动连接；吸附头303，用以抓取微型发光二极管500，吸附头303连接于相对应的吸附臂的开放端32。
其中，请参阅图2、图3，相邻的两吸附臂3021的张开角度可调节至第一预设角度α和第二预设角度β，第二预设角度β大于第一预设角度α。请参阅图1、图2，吸附臂3021张开在第一预设角度α时，吸附头303抓取承载基板200上的微型发光二极管500；请参阅图1、图3，吸附臂张3021开在第二预设角度β时，吸附头303将从承载基板200上抓取的微型发光二极管500转移至阵列基板100。
具体的，承载基板200的基底可以为玻璃等材质，在此不限定，承载基板200上设有微型发光二极管500，微型发光二极管500具有绑定端子，绑定端子可以包括阴极与阳极。
其中，在一些实施例中，微型发光二极管500与承载基板200通过静电吸附、胶水吸附、磁性吸附中的任一种方式连接，微型发光二极管500与承载基板200还可以由其他方式连接。
具体的，阵列基板100的基底可以为玻璃等材质，在此不限定。阵列基板100上设有可以驱动微型发光二极管500发光的走线、电路等结构。阵列基板100上设有焊接端子110，焊接端子110可以包括与微型发光二极管500的阴极和阳极相对应的第一焊接端子和第二焊接端子。
具体的，请参阅图1、图2、图3，吸附臂3021张开在第一预设角度α时，吸附头303抓取承载基板200上的微型发光二极管500；吸附臂3021张开在第二预设角度β时，吸附头303将从承载基板200上抓取的微型发光二极管500转移至阵列基板100。微型发光二极管500从承载基板200上转移至阵列基板100后，微型发光二极管500的绑定端子与阵列基板100上对应的焊接端子110电性连接。具体的，可以是微型发光二极管500的绑定端子中的阳极与焊接端子110中的第一焊接端子电性连接，微型发光二极管500的绑定端子中的阴极与焊接端子110中的第二焊接端子电性连接。
其中，在一些实施例中，相邻的两吸附臂3021的张开角度可调节至第一预设角度α和第二预设角度β，第二预设角度β大于第一预设角度α。
其中，在一些实施例中，相邻的两吸附臂3021的张开角度的范围在0至180度之间。
其中，在一些实施例中，吸附头303通过静电吸附、磁力吸附、胶水吸附中任一种吸附方式抓取微型发光二极管500。在一些实施例中，吸附头303还可以通过其他方式吸附或抓取微型发光二极管500。
需要注意的是，吸附头303抓取微型发光二极管500的吸附力或抓取力要大于承载基板对微型发光二极管500的吸附力，例如吸附头303通过胶水抓取微型发光二极管500的吸附力大于承载基板200通过静电吸附对微型发光二极管500的吸附力，例如吸附头303通过磁力吸附抓取微型发光二极管500的吸附力大于承载基板200通过静电吸附对微型发光二极管500的吸附力，例如吸附头303通过磁力吸附抓取微型发光二极管500的吸附力大于承载基板200通过磁力吸附对微型发光二极管500的吸附力。
本实施例提出的微型发光二极管转移设备可以快速转移微型发光二极管，可以极大的提升转移效率，减小资源消耗。
实施例二、
请参阅图4，相比于实施例一，本实施例提供了一种微型发光二极管转移设备300，进一步详细描述了吸附臂3021的数量大于2的情况。
微型发光二极管转移设备300的吸附臂的数量大于2，如图4所示，支架302呈爪形结构。微型发光二极管转移设备300还包括控制机构301，控制机构301连接于支架的固定端31，用以控制吸附臂3021的张开角度，控制机构301包括多个万向球(图未示)，吸附臂3021在固定端31与对应的万向球连接。
具体的，吸附臂的数量大于2，支架302呈爪形结构，图4示意了吸附臂3021的数量为3的一种示例，图4中3个吸附臂3021呈现爪形，可以同时从承载基板200上抓取3个微型发光二极管500。
其中，在一些实施例中，相邻的两吸附臂3021的张开角度可调节至第一预设角度α和第二预设角度β，第二预设角度β大于第一预设角度α。请参阅图1、图2，吸附臂3021张开在第一预设角度α时，吸附头3021抓取承载基板200上的微型发光二极管500；请参阅图1、图3，吸附臂3021张开在第二预设角度β时，吸附头3021将从承载基板200上抓取的微型发光二极管500转移至阵列基板100。相邻的两吸附臂3021可以指沿顺时针指向时，相邻的两吸附臂3021的张开角度可调节至第一预设角度α和第二预设角度β。
其中，在一些实施例中，相邻的两吸附臂3021的张开角度的范围在0至180度之间。
其中，在一些实施例中，微型发光二极管500与承载基板200通过静电吸附、胶水吸附、磁性吸附中的任一种方式连接，微型发光二极管500与承载基板200还可以由其他方式连接。
其中，在一些实施例中，吸附头303通过静电吸附、磁力吸附、胶水吸附中任一种吸附方式抓取微型发光二极管500。在一些实施例中，吸附头303还可以通过其他方式吸附或抓取微型发光二极管500。
需要注意的是，吸附头303抓取微型发光二极管500的吸附力或抓取力要大于承载基板对微型发光二极管500的吸附力，例如吸附头303通过胶水抓取微型发光二极管500的吸附力大于承载基板200通过静电吸附对微型发光二极管500的吸附力，例如吸附头303通过磁力吸附抓取微型发光二极管500的吸附力大于承载基板200通过静电吸附对微型发光二极管500的吸附力，例如吸附头303通过磁力吸附抓取微型发光二极管500的吸附力大于承载基板200通过磁力吸附对微型发光二极管500的吸附力。
本实施例提出的微型发光二极管转移设备可以快速转移微型发光二极管，可以极大的提升转移效率，减小资源消耗。
实施例三、
请参阅图5至图10，本申请的实施例提供了一种微型发光二极管转移方法，采用上述实施例任一项的微型发光二极管转移设备，并包括如下步骤S100、步骤S200。
步骤S100，如图5、图6所示，提供一承载基板200和一阵列基板100，承载基板200上设有多个微型发光二极管500，相邻的微型发光二极管500之间具有第一预设距离L1，阵列基板上100设有多个焊接端子110，相邻的两焊接端子100之间具有第二预设距离L2，第二预设距离L2大于第一预设距离L1。
具体的，承载基板200的基底可以为玻璃等材质，在此不限定，承载基板200上设有微型发光二极管500，微型发光二极管500具有绑定端子，绑定端子可以包括阴极与阳极。
其中，在一些实施例中，微型发光二极管500与承载基板200通过静电吸附、胶水吸附、磁性吸附中的任一种方式连接，微型发光二极管500与承载基板200还可以由其他方式连接。
具体的，阵列基板100的基底可以为玻璃等材质，在此不限定。阵列基板100上设有可以驱动微型发光二极管500发光的走线、电路等结构。阵列基板100上设有焊接端子110，焊接端子110可以包括与微型发光二极管500的阴极和阳极相对应的第一焊接端子和第二焊接端子。
其中，承载基板200上的微型发光二极管500由晶圆上转移而来。
步骤S200，使用微型发光二极管转移设备300转移微型发光二极管500，使吸附臂3021张开至第一预设角度α，吸附头从承载基板200抓取微型发光二极管500，使吸附臂3021张开至第二预设角度β，转移所抓取的微型发光二极管500至所述阵列基板100。
其中，如图7、图8所示，步骤S200包括如下的步骤S210、S220、S230。
步骤S210：抓取微型发光二极管500，吸附臂3021张开至第一预设角度α，相邻吸附头之303间的距离对应于承载基板200上的相邻微型发光二极管500的第一预设距离L1，通过吸附头303抓取微型发光二极管500。
具体的，在一些实施例中，吸附头303通过静电吸附、磁力吸附、胶水吸附中任一种吸附方式抓取微型发光二极管500。在一些实施例中，吸附头303还可以通过其他方式吸附或抓取微型发光二极管500。
具体的，相邻吸附头之303间的距离对应于承载基板200上的相邻微型发光二极管500的第一预设距离L1，是指吸附臂3021张开至第一预设角度α时，相邻吸附头之303间的距离使得吸附臂3021连接的吸附头303正好抓取相邻的微型发光二极管500。
步骤S220：吸附头303抓取的微型发光二极管500对位于对应的焊接端子110，吸附臂3021张开至第二预设角度β，相邻吸附头303之间的距离对应于阵列基板100上的相邻焊接端子110的第二预设距离L2，将吸附头303所抓取的微型发光二极管500与阵列基板100上对应的焊接端子110对位。
具体的，相邻吸附头303之间的距离对应于阵列基板100上的相邻焊接端子110的第二预设距离L2，是指吸附臂3021张开至第二预设角度β时，相邻吸附头之303间的距离使得吸附头303抓取的相邻微型发光二极管500正好可以与任意的相邻焊接端子110对位。
步骤S230：吸附头303释放微型发光二极管500，微型发光二极管转移设备300卸除吸附力，吸附头303释放所抓取的微型发光二极管500至阵列基板100，微型发光二极管500与阵列基板100上对应的焊接端子110连接。
具体的，吸附头303通过静电吸附、磁力吸附、胶水吸附中任一种吸附方式抓取微型发光二极管500，在步骤S230中，可以卸除这些吸附力，或者使得微型发光二极管500与焊接端子110固定连接，微型发光二极管500与焊接端子110的固定连接力大于吸附头303抓取微型发光二极管500的吸附力。
其中，如图8所示，在步骤S220之前，还可以包括在焊接端子110上还设有锡膏400，锡膏400起到固定连接微型发光二极管500的作用。
具体的，除锡膏材料之外，还可以设置其他材料代替锡膏400，例如银浆等。
其中，如图1、图2所示，第一预设角度为α，第一预设距离为L1，吸附臂3021的长度为H，则满足如下公式：
L1＝2*H*sin(α/2)。
其中，如图1、图3所示，第二预设角度为β，第二预设距离为L2，则满足如下公式：
L2＝2*H*sin(β/2)。
本申请实施例中，提出了一种微型发光二极管转移设备及其转移方法，转移设备具有支架，支架包括至少两个吸附臂，吸附臂的张开角度可以调节，通过可以调节张开角度的吸附臂来抓取承载基板上的微型发光二极管，并转移至阵列基板上，可以极大的提升转移效率，减小资源消耗。
以上对本申请实施例所提供的一种微型发光二极管转移设备及其转移方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种微型发光二极管转移设备，其特征在于，包括：
支架，所述支架包括多个吸附臂，所述吸附臂的数量大于2，所述支架呈爪形结构，多个所述吸附臂的同一端为固定端，相对的另一端为开放端，且多个所述吸附臂在所述固定端活动连接；
多个吸附头，用以抓取微型发光二极管，多个所述吸附头分别连接于相对应的所述吸附臂的开放端，所述支架和对应的吸附头呈爪形结构；
其中，相邻的两所述吸附臂的张开角度可调节至第一预设角度，此时，所述支架和对应的所述吸附头用以从承载基板上抓取与吸附头呈对应排布形状的多个微型发光二极管；
其中，相邻的两所述吸附臂的张开角度可调节至第二预设角度，此时，所述支架和对应的所述吸附头用以将所述微型发光二极管转移至阵列基板，所述微型发光二极管在所述阵列基板与吸附头呈对应排布形状，所述第二预设角度大于所述第一预设角度。
2.如权利要求1所述的微型发光二极管转移设备，其特征在于，所述微型发光二极管转移设备还包括控制机构，所述控制机构连接于所述支架的固定端，用以控制所述吸附臂的张开角度，所述控制机构包括多个万向球，所述吸附臂在所述固定端与对应的所述万向球连接。
3.如权利要求1所述的微型发光二极管转移设备，其特征在于，相邻的两所述吸附臂的张开角度的范围在0至180度之间。
4.如权利要求1或2所述的微型发光二极管转移设备，其特征在于，所述吸附头通过静电吸附、磁力吸附、胶水吸附中任一种吸附方式抓取所述微型发光二极管。
5.一种微型发光二极管转移方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的微型发光二极管转移设备，并包括以下步骤：
步骤S100，提供一承载基板和一阵列基板，所述承载基板上设有多个所述微型发光二极管，相邻的所述微型发光二极管之间具有第一预设距离，所述阵列基板上设有多个焊接端子，相邻的两所述焊接端子之间具有第二预设距离，所述第二预设距离大于所述第一预设距离；
步骤S200，使用所述微型发光二极管转移设备转移所述微型发光二极管，使所述吸附臂张开至第一预设角度，所述吸附头从所述承载基板抓取所述微型发光二极管，使所述吸附臂张开至第二预设角度，转移所抓取的所述微型发光二极管至所述阵列基板。
6.如权利要求5所述的微型发光二极管转移方法，其特征在于，所述步骤S200包括如下步骤：
步骤S210：抓取所述微型发光二极管，所述吸附臂张开至所述第一预设角度，相邻所述吸附头之间的距离对应于所述承载基板上的相邻所述微型发光二极管的所述第一预设距离，通过所述吸附头抓取所述微型发光二极管；
步骤S220：所述吸附头抓取的所述微型发光二极管对位于对应的所述焊接端子，所述吸附臂张开至所述第二预设角度，相邻所述吸附头之间的距离对应于所述阵列基板上的相邻所述焊接端子的所述第二预设距离，将所述吸附头所抓取的所述微型发光二极管与所述阵列基板上对应的所述焊接端子对位；
步骤S230：所述吸附头释放所述微型发光二极管，所述微型发光二极管转移设备卸除吸附力，所述吸附头释放所抓取的所述微型发光二极管至所述阵列基板，所述微型发光二极管与所述阵列基板上对应的所述焊接端子连接。
7.如权利要求5所述的微型发光二极管转移方法，其特征在于，所述承载基板上的所述微型发光二极管由晶圆上转移而来。
8.如权利要求5所述的微型发光二极管转移方法，其特征在于，所述焊接端子上还设有锡膏。
9.如权利要求5所述的微型发光二极管转移方法，其特征在于，所述第一预设角度为α，所述第一预设距离为L1，所述吸附臂的长度为H，则满足如下公式：
L1＝2*H*sin(α/2)；
所述第二预设角度为β，所述第二预设距离为L2，则满足如下公式：
L2＝2*H*sin(β/2)。
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