CN112967968B - 一种转移装置及转移方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种转移装置及转移方法,其中,所述转移装置包括由弹性膜制作而成的滚筒;分别设置在所述滚筒的两端的用于驱动所述滚筒旋转的两个转动件;与所述滚筒连通的用于向拉伸后的所述滚筒的内部充气的充气单元;两端分别与两个所述转动件相连的用于推动所述转动件使所述滚筒径向拉伸的伸缩杆,以及套设在所述滚筒的端部的用于对所述滚筒的端部进行轴向拉伸的环形夹持件。本发明的转移装置由于采用了弹性膜制作的滚筒来转移微型发光器件,弹性膜具有可延展性,通过伸缩杆和环形夹持件对滚筒进行拉伸,能够在滚筒上实现不同的扩晶间距,扩晶过程简单,操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及半导体显示技术领域,尤其涉及一种转移装置及转移方法。
背景技术
Micro-LED(Micro Light Emitting Diode,微型发光二极管)技术是新一代的显示技术,其中巨量转移技术是Micro-LED制造中即为重要的部分,Micro-LED巨量转移技术是将成千上万颗Micro-LED从载体基板上转移到目标基板上的技术,巨量转移所要解决的首要问题在于:将Micro-LED之间的间距由载体基板上的间距改为目标基板上的间距。而现有技术中用于巨量转移的方法,如操作复杂、成本高,不利于Micro-LED技术的发展。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种转移装置及转移方法,旨在解决现有的转移装置操作复杂的技术问题。
第一方面,本申请提供一种转移装置,包括:滚筒,所述滚筒由弹性膜制作而成,所述滚筒用于在生长基板上生长有微型发光器件的一面进行滚动,以将所述微型发光器件粘附至所述滚筒的表面;转动件,所述转动件设置有两个,两个所述转动件分别设置在所述滚筒的两端,所述转动件用于驱动所述滚筒旋转;充气单元,所述充气单元与所述滚筒连通,所述充气单元用于向所述滚筒的内部充气使所述滚筒膨胀,以改变任意相邻两个所述微型发光器件之间的间距;伸缩杆,所述伸缩杆的两端分别与两个所述转动件相连,所述伸缩杆用于推动所述转动件使膨胀时的所述滚筒径向拉伸,以改变任意相邻两个所述微型发光器件之间的径向间距;环形夹持件,所述环形夹持件套设在所述滚筒的端部,所述环形夹持件用于对膨胀时的所述滚筒的端部进行轴向拉伸,以改变任意相邻两个所述微型发光器件之间的轴向间距。
在上述实现过程中,由于采用了弹性膜制作的滚筒来转移微型发光器件,而弹性膜具有可延展性,通过伸缩杆和环形夹持件对滚筒进行轴向和径向拉伸,能够在滚筒上实现不同的扩晶间距,扩晶过程简单,操作方便,且可以在同一个装置上完成扩晶后直接进行转移,有效降低转移成本,降低转移工艺的复杂度。
可选地,所述滚筒的表面涂覆有胶层,所述胶层用于粘附生长基板上的微型发光器件。
在上述实现过程中,通过在滚筒的表面涂覆胶层,从而可以利用滚筒在生长基板上滚动时,带动胶层旋转,从而将生长基板上的微型发光器件进行粘附,进而使得转移更加简单且方便。
可选地,所述转移装置还包括解胶光条,所述解胶光条设置在所述滚筒的内部,所述解胶光条所发出的光朝向垂直于显示背板的方向出射。转
在上述实现过程中,通过解胶光条的方式使微型发光器件从滚筒上脱离,解胶操作方便,且解胶光条发出的光朝向垂直于显示背板的方向出射,这样解胶目的更加明确,使得解胶后的微型发光器件可以精准的落到显示背板对应的位置上。
可选地,所述解胶光条包括多个发光单元,每个所述发光单元所发出的光均朝向垂直于所述显示背板的方向出射。解胶光条如有多个发光单元,这样解胶光条就可以实现部分发光单元发光,从而实现滚筒上微型发光器件的选择性解胶。
可选地,所述滚筒包括透明滚筒。
在上述实现过程中,滚筒若为透明滚筒,这样解胶光条可以设置在滚筒的内部,整个装置结构更加紧凑。
可选地,所述透明滚筒为透光胶膜制成。
在上述实现过程中,透明滚筒如由透光胶膜制成,透光胶膜具有很好的气密性、透光性和可延展性,制作出的滚筒将具有更好的延展性,更利于扩晶。
可选地,所述滚筒的壁厚为5-20毫米。
在上述实现过程中,滚筒的壁厚若为5-20毫米,这样滚筒在保证延展性的同时,还能够减轻装置的重量并延长装置使用寿命。
第二方面,基于同样的发明构思,本发明还提供了一种转移方法,包括:提供一由弹性膜制成的滚筒,所述滚筒表面涂布有胶层,将所述滚筒在生长基板生长有微型发光器件的一面进行滚动,以将所述微型发光器件粘附至所述胶层上;提供一充气单元,通过所述充气单元对所述滚筒进行吹气,以使所述滚筒进行膨胀;提供一拉伸装置,利用所述拉伸装置将膨胀时的所述滚轮沿径向与轴向方向进行拉伸,以扩张所述胶层上相邻所述微型发光器件之间的间距;提供一显示背板,将所述滚筒在所述显示背板上进行滚动,以使所述滚筒上扩张间距后的所述微型发光器件转移至所述显示背板上。
上述的转移方法,由于采用了由弹性膜制成的滚筒,通过充气单元向滚筒进行吹气可以改变滚筒的体积,从而改变滚筒表面微型发光器件之间的间距,能够起到很好的扩晶转移效果。
可选地,所述拉伸装置包括用于径向拉伸的伸缩杆和用于轴向拉伸的环形夹持件;所述伸缩杆的两端分别与位于所述滚筒两个端部的转动件相连;所述环形夹持件套设在所述滚筒的端部。
在上述实现过程中,拉伸装置如采用环形夹持件,且环形夹持件套设在滚筒的端部,这样由于环形夹持件为环形,可以很好的贴合滚筒的端部,且拉伸后的滚筒端部不易发生变形。
可选地,所述将所述滚筒在所述显示背板上进行滚动,以使所述滚筒上扩张间距后的所述微型发光器件转移至所述显示背板上,包括:将扩张间距后的所述微型发光器件与所述显示背板上的接收位点进行对位;将所述滚筒在所述显示背板上进行滚动,并控制所述滚筒内的解胶光条发射垂直于显示背板的方向的光,以通过所述光对所述滚筒与所述显示背板所接触的部位上的所述微型发光器件进行解胶,以使所述微型发光器件转移至所述显示背板。
在上述实现过程中,转移方法如通过滚筒滚动粘取显示背板的微型发光器件,可以实现转移的连续性作业,通过解胶光条发射垂直于显示背板的方向的光进行微型发光器件的解胶,解胶速度快,解胶后的微型发光器件也可以更精准的落到显示背板上。
附图说明
图1为本发明一实施例的巨转移装置的结构示意图;
图2为本发明一实施例的巨转移装置的扩晶前的状态示意图;
图3为本发明一实施例的巨转移装置的扩晶后的状态示意图;
图4为本发明一实施例的环形夹持件的结构示意图;
图5为本发明一实施例的解胶光条的光路示意图;
图6为本发明一实施例的转移方法的流程图。
附图标记说明:
10-滚筒;20-转动件;30-充气单元;40-伸缩杆;50-环形夹持件;60-转盘;70-电机;80-环形件;90-驱动器;100-气泵;110-充气管道;120-解胶光条。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。
参见图1,本发明提供的一种转移装置,包括:
滚筒10,所述滚筒10由弹性膜制作而成,所述滚筒用于在生长基板上生长有微型发光器件的一面进行滚动,以将所述微型发光器件粘附至所述滚筒的表面;
转动件20,所述转动件20设置有两个,两个所述转动件20分别设置在所述滚筒10的两端,所述转动件20用于驱动所述滚筒10旋转;
充气单元30,所述充气单元30与所述滚筒10连通,所述充气单元30用于向所述滚筒10的内部充气使所述滚筒10膨胀,以改变任意相邻两个所述微型发光器件之间的间距;
伸缩杆40,所述伸缩杆40的两端分别与两个所述转动件20相连,所述伸缩杆40用于推动所述转动件20使膨胀时的所述滚筒10径向拉伸,以改变任意相邻两个所述微型发光器件之间的径向间距;
环形夹持件50,所述环形夹持件50套设在所述滚筒10的端部,所述环形夹持件50用于对膨胀时的所述滚筒10的端部进行轴向拉伸,以改变任意相邻两个所述微型发光器件之间的轴向间距。参见图2和图3,本发明的转移装置拉伸前和拉伸后滚筒10上的微型发光器件的间距对比,可见本发明的转移装置可以起到调整滚筒10上微型发光器件的间距的效果,并且通过滚筒10滚动还可实现微型发光器件的连续性转移。
举例来说,如图2所述,假设待转移的微型发光器件是绿色微型发光器件,则滚筒10通过其表面涂覆的胶层在该滚筒10滚动的过程中,将生长基板上生长的微型发光器件粘附到胶层上。
当然,在实际使用中,还可以对红色微型发光器件和/或蓝色微型发光器件进行转移。在此,不作具体限定。
需要说明的是,本申请还可以应用在将暂态基板(或临时基板)上微型发光器件进行转移。参见图1,在某些实施方式中,所述转动件20包括转盘60以及与所述转盘连接的电机70。滚筒10的两端与所述转盘60相连,所述转盘60作用是在电机70的带动下让滚筒10滚动,从生长基板上连续粘取微型发光器件或将微型发光器件连续放置到目标基板上;
在某些实施方式中,所述伸缩杆40包括液压杆,伸缩杆40设置在滚筒10的内部或滚筒10的外部,伸缩杆40的两端与转动件20的转盘60相连,伸缩杆40用于调整两个转盘60之间的间距,从而使滚筒10拉长,伸缩杆40与转盘60的连接方式包括固定连接或转动连接,本发明在此不做限定;
参见图4,在某些实施方式中,所述环形夹持件50包括环形件80以及设置在所述环形件80的内壁上的若干驱动器90;在某些实施方式中,所述驱动器90括气缸或液压缸,所述滚筒10与所述气缸或液压缸的连接杆相连,在该种实施方式中,为了让滚筒10拉伸后不容易变形,可通过增加驱动器9的个数来使得滚筒10在径向拉伸后端部依然能够基本维持为圆形。
在另一些实施方式中,所述环形夹持件50可以包括卡箍,所述卡箍的一端铰接,卡箍的另一端通过螺杆螺纹相连,卡箍与滚筒的外壁固定连接,通过调整螺杆来实现卡箍直径大小的变化,为了便于调整,螺杆还与驱动电机相连。
参见图1,在某些实施方式中,所述充气单元30括气泵100以及与气泵100相连的充气管道110,在转盘60上设置有充气孔,充气管道110的一端与转盘60上的充气孔相连。
在某些实施方式中,所述滚筒10面涂覆有胶层,所述胶层于粘附生长基板上的微型发光器件。滚筒10面涂覆有胶层,这样滚筒10长基板上获取微型发光器件就会更加方便。
参见图1,在某些实施方式中,所述转移装置还包括解胶光条120,所述解胶光条120设置在所述滚筒10的内部,所述解胶光条120所发出的光朝向垂直于显示背板的方向出射。通过解胶光条120使微型发光器件从滚筒10脱离,解胶操作方便,参见图5,且解胶光条120发出的光朝向垂直于显示背板的方向出射,这样解胶速度更快,解胶后的微型发光器件可以精准的落到显示背板对应的位置上。
在某些实施方式中,所述胶层包括紫外失粘胶,所述解胶光条120发出的光线为紫外光线,使用紫外光线照射表面涂覆有胶层的滚筒10,能够降低微型发光器件与滚筒10表面之间的粘接性,从而使得微型发光器件从滚筒10的表面脱离。在另一些些实施方式中,所述胶层还包括高温失粘胶。
在某些实施方式中,所述滚筒10包括透明滚筒。如此,解胶光条60在滚筒10的内部对滚筒10的表面进行解胶,不占用滚筒10的外部空间,装置的一体化后成都更高,占用的空间更小,更加方便布置。在另一些实施方式中,滚筒10还包括非透明滚筒,对应的解胶光条120需要设置在滚筒10的外部。
在某些实施方式中,所述解胶光条120包括多个发光单元,每个所述发光单元所发出的光均朝向垂直于所述显示背板的方向出射。每个所述发光单元均可单独发光,如此,使用解胶光条120时也可控制解胶光条120的上哪些发光单元进行发光,从而实现滚筒10表面微型发光器件的选择性解胶,从而达到选择性转移的效果。
在某些实施方式中,所述滚筒10的壁厚为5-20毫米,比如滚筒10的壁厚可以为5毫米、7毫米、10毫米、15毫米和20毫米,为了使滚筒10不容易损坏,延长滚筒10的使用寿命,滚筒10的壁厚可以选择为10毫米。
在某些实施方式中,本发明的转移装置具有三种不同的工作状态,一种是只对滚筒10进行轴向拉伸,轴向拉伸后只改变同一排中微型发光器件之间的间距,而不改变不同排之间的微型发光器件之间的间距,另一种是只对滚筒10进行径向拉伸,径向拉伸后只改变不同排之间微型发光器件之间的间距,而不改变同一排中相邻微型发光器件之间的间距,还有一种是同时对滚筒10进行轴向拉伸和径向拉伸,该种工作状态可以同时改变相同排和不同排微型发光器件之间的间距。
此外,参见图6,基于同样的发明构思,本发明还提供了一种转移方法,包括:
S100、提供一由弹性膜制成的滚筒,所述滚筒表面涂布有胶层,将所述滚筒在生长基板生长有微型发光器件的一面进行滚动,以将所述微型发光器件粘附至所述胶层上;
S200、提供一充气单元,通过所述充气单元对所述滚筒进行吹气,以使所述滚筒进行膨胀;
S300、提供一拉伸装置,利用所述拉伸装置将膨胀时的所述滚轮沿径向与轴向方向进行拉伸,以扩张所述胶层上相邻所述微型发光器件之间的间距;
S400、提供一显示背板,将所述滚筒在所述显示背板上进行滚动,以使所述滚筒上扩张间距后的所述微型发光器件转移至所述显示背板上。
本发明的转移方法中微型发光器件与滚筒通过胶层粘接,微型发光器件与滚筒的绝对位置不会发生变化,而不同微型发光器件之间没有连接,所以当滚筒的表面积增大时微型发光器件的相对位置会发生改变;根据几何原理可知,圆柱体侧面面积公式为:S=2πRH,公式中π为圆周率,是一个固定值,R是滚筒的端口直径,H是滚筒的长度,综上本发明的转移装置要控制微型发光器件之间的间距只需改变滚筒的端口直径和滚筒的长度就能完成,之后根据这两个输入量转化为一个变化量,即气泵的充气量。
在某些实施方式中,所述拉伸装置包括用于径向拉伸的伸缩杆和用于轴向拉伸的环形夹持件;
所述伸缩杆的两端分别与位于所述滚筒两个端部的转动件相连;
所述环形夹持件套设在所述滚筒的端部。
在某些实施方式中,所述将所述滚筒在所述显示背板上进行滚动,以使所述滚筒上扩张间距后的所述微型发光器件转移至所述显示背板上,包括:
S410、将扩张间距后的所述微型发光器件与所述显示背板上的接收位点进行对位;
S420、将所述滚筒在所述显示背板上进行滚动,并控制所述滚筒内的解胶光条发射垂直于显示背板的方向的光,以通过所述光对所述滚筒与所述显示背板所接触的部位上的所述微型发光器件进行解胶,以使所述微型发光器件转移至所述显示背板。
在某些实施方式中,在开启解胶光条对所述微单元进行解胶时,可以控制解胶光条需要发光位置的发光单元进行发光,也就是说可以对滚筒表面的微型发光器件实现选择性解胶,从而达到选择性转移的效果。
需要说明的是,本申请中的微型发光器件为Micro-LED。
综上所述,本发明提供了一种转移装置及转移方法,其中,所述转移装置包括由弹性膜制作而成的滚筒;分别设置在所述滚筒的两端的用于驱动所述滚筒旋转的两个转动件;与所述滚筒连通的用于向拉伸后的所述滚筒的内部充气的充气单元;两端分别与两个所述转动件相连的用于推动所述转动件使所述滚筒径向拉伸的伸缩杆,以及套设在所述滚筒的端部的用于对所述滚筒的端部进行轴向拉伸的环形夹持件。本发明的转移装置由于采用了弹性膜制作的滚筒来转移微型发光器件,弹性膜具有可延展性,通过伸缩杆和环形夹持件对滚筒进行拉伸,能够在滚筒上实现不同的扩晶间距,扩晶过程简单,操作方便。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种转移装置,其特征在于,包括:
滚筒,所述滚筒由弹性膜制作而成,所述滚筒用于在生长基板上生长有微型发光器件的一面进行滚动,以将所述微型发光器件粘附至所述滚筒的表面;
转动件,所述转动件设置有两个,两个所述转动件分别设置在所述滚筒的两端,所述转动件用于驱动所述滚筒旋转;
充气单元,所述充气单元与所述滚筒连通,所述充气单元用于向所述滚筒的内部充气使所述滚筒膨胀,以改变任意相邻两个所述微型发光器件之间的间距;
伸缩杆,所述伸缩杆的两端分别与两个所述转动件相连,所述伸缩杆用于推动所述转动件使膨胀时的所述滚筒径向拉伸,以改变任意相邻两个所述微型发光器件之间的径向间距;
环形夹持件,所述环形夹持件套设在所述滚筒的端部,所述环形夹持件用于对膨胀时的所述滚筒的端部进行轴向拉伸,以改变任意相邻两个所述微型发光器件之间的轴向间距。
2.根据权利要求1所述的转移装置,其特征在于,所述滚筒的表面涂覆有胶层,所述胶层用于粘附生长基板上的微型发光器件。
3.根据权利要求2所述的转移装置,其特征在于,所述转移装置还包括解胶光条,所述解胶光条设置在所述滚筒的内部,所述解胶光条所发出的光朝向垂直于显示背板的方向出射。
4.根据权利要求3所述的转移装置,其特征在于,所述解胶光条包括多个发光单元,每个所述发光单元所发出的光均朝向垂直于所述显示背板的方向出射。
5.根据权利要求2所述的转移装置,其特征在于,所述滚筒包括透明滚筒。
6.根据权利要求5所述的转移装置,其特征在于,所述透明滚筒为透光胶膜制成。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的转移装置,其特征在于,所述滚筒的壁厚为5-20毫米。
8.一种转移方法,其特征在于,包括:
提供一由弹性膜制成的滚筒,所述滚筒表面涂布有胶层,将所述滚筒在生长基板生长有微型发光器件的一面进行滚动,以将所述微型发光器件粘附至所述胶层上;
提供一充气单元,通过所述充气单元对所述滚筒进行吹气,以使所述滚筒进行膨胀;
提供一拉伸装置,利用所述拉伸装置将膨胀时的所述滚筒 沿径向与轴向方向进行拉伸,以扩张所述胶层上相邻所述微型发光器件之间的间距;
提供一显示背板,将所述滚筒在所述显示背板上进行滚动,以使所述滚筒上扩张间距后的所述微型发光器件转移至所述显示背板上。
9.根据权利要求8所述的转移方法,其特征在于,所述拉伸装置包括用于径向拉伸的伸缩杆和用于轴向拉伸的环形夹持件;
所述伸缩杆的两端分别与位于所述滚筒两个端部的转动件相连;
所述环形夹持件套设在所述滚筒的端部。
10.根据权利要求8所述的转移方法,其特征在于,所述将所述滚筒在所述显示背板上进行滚动,以使所述滚筒上扩张间距后的所述微型发光器件转移至所述显示背板上,包括:
将扩张间距后的所述微型发光器件与所述显示背板上的接收位点进行对位;
将所述滚筒在所述显示背板上进行滚动,并控制所述滚筒内的解胶光条发射垂直于显示背板的方向的光,以通过所述光对所述滚筒与所述显示背板所接触的部位上的所述微型发光器件进行解胶,以使所述微型发光器件转移至所述显示背板。
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