CN112967972A - 一种微型发光二极管巨量转移装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微型发光二极管巨量转移装置及方法，包括溶液装载容器、显示背板、溶液驱动组件和液面控制组件；溶液装载容器内放置有转移溶液，转移溶液的液面上漂浮有待转移的微型发光二极管；显示背板浸泡于转移溶液内，显示背板上设置有多个芯片安装槽，多个芯片安装槽的安装槽开口方向朝向微型发光二极管，至少一个芯片安装槽暴露于液面上；溶液驱动组件设置于溶液装载容器内；液面控制组件用于控制溶液装载容器内转移溶液的液面高度。通过液面控制组件控制转移溶液的液面高度，再通过溶液驱动组件为转移溶液提供离心力，利用离心力将微型发光二极管准确地转移至芯片安装槽内，从而以简单的设备实现巨量转移，具有低成本和高效率等优点。

Description

一种微型发光二极管巨量转移装置及方法

技术领域

本发明涉及LED技术领域，涉及一种微型发光二极管巨量转移装置，同时，还涉及一种微型发光二极管巨量转移方法。

背景技术

微型发光二极管具有比一般发光二极管更理想的光电效率、亮度和对比度以及更低功耗。为了实现显示功能，需要将多个微型发光二极管装载入发光背板上，形成微型发光二极管阵列，微型发光二极管的单个芯片尺度较小，其制备难度极大，因此，巨量转移技术是在微型发光二极管显示装置上形成微型发光二极管阵列的关键所在。

目前，微型发光二极管显示装置的制备方法是：首先，将生长基板上的微型发光二极管芯片借由转移头或其他方式转移至暂存基板；然后，在精密对位设备的辅助下分批次将红色、绿色、蓝色微型发光二极管芯片转移至显示背板，并且按一定规律排布；重复执行上两步操作，直到所有的微型发光二极管完成转移。

微型发光二极管显示装置上设置有数量巨大的型发光二极管，因此，在上述巨量转移方案中，由于需转移的芯片数量巨大且体积很小，对位精度要求极高，业界需要配置极高标准的转移设备，无法实现低成本、高效率的巨量转移。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种微型发光二极管巨量转移装置及方法，能够以简单的设备实现巨量转移，具有低成本和高效率等优点。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种微型发光二极管巨量转移装置，包括：溶液装载容器，所述溶液装载容器内放置有转移溶液，所述转移溶液的液面上漂浮有待转移的微型发光二极管；显示背板，所述显示背板浸泡于所述转移溶液内，所述显示背板设置有一个或者多个，所述显示背板上设置有多个芯片安装槽，多个所述芯片安装槽的安装槽开口方向朝向所述微型发光二极管，多个所述芯片安装槽中的至少一个所述芯片安装槽暴露于液面上；溶液驱动组件，所述溶液驱动组件设置于所述溶液装载容器内，所述溶液驱动组件用于为所述转移溶液提供离心力，以便于所述微型发光二极管在所述离心力与所述转移溶液所提供的浮力的作用下移动至暴露于所述液面上的所述芯片安装槽内；液面控制组件，所述液面控制组件与所述溶液装载容器连通，用于控制所述溶液装载容器内所述转移溶液的液面高度，以暴露出更多的所述芯片安装槽，或是淹没当前之前已经暴露的部分所述芯片安装槽。

与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：将显示背板、微型发光二极管等置入溶液装载容器上的转移溶液内，通过液面控制组件控制转移溶液的液面高度，再通过溶液驱动组件为转移溶液提供离心力，利用离心力将微型发光二极管准确地转移至芯片安装槽内，从而以简单的设备实现巨量转移，具有低成本和高效率等优点。

进一步地，所述溶液驱动组件包括驱动轴、叶轮和驱动电机；所述驱动轴设置于所述溶液装载容器的中央，所述叶轮固定设置于所述驱动轴上，所述驱动轴的一端延伸至所述溶液装载容器以外并与所述驱动电机相连；所述驱动电机通过所述驱动轴带动所述叶轮转动，从而为所述溶液装载容器内的所述转移溶液提供离心力。

采用上述方案的有益效果是：通过驱动轴、叶轮和驱动电机组成溶液驱动组件，驱动电机通过驱动轴带动叶轮，从而以简单的结构为溶液装载容器内的转移溶液提高离心力。

进一步地，所述芯片安装槽为喇叭状结构。

采用上述方案的有益效果是：将芯片安装槽设置为喇叭状结构，通过喇叭状结构实现导向功能，更加便于微型发光二极管进入，能够有效提高巨量转移效率。

进一步地，所述芯片安装槽由安装槽底面、安装槽开口和安装槽侧面形成，所述安装槽底面的面积小于所述安装槽开口的面积，所述安装槽侧面从所述安装槽开口逐渐倾斜过渡到所述安装槽底面。

采用上述方案的有益效果是：由安装槽底面、安装槽开口和安装槽侧面形喇叭状结构，使得芯片安装槽具有结构简单和易于成型的优点。

进一步地，所述转移溶液为甲基吡咯烷酮溶液或者丙酮溶液。

采用上述方案的有益效果是：便于将微型发光二极管从生长基板上直接转移至转移溶液内。

进一步地，还包括一溶液缓存容器，所述溶液缓存容器与所述溶液装载容器相连。

采用上述方案的有益效果是：设置有溶液缓存容器，通过溶液缓存容器来控制转移溶液的液面高度。

进一步地，所述液面控制组件包括：溶液管路，所述溶液管路与所述溶液装载容器相连通；液面控制泵，所述液面控制泵设置于所述溶液管路上，所述液面控制泵用于控制所述溶液装载容器内所述转移溶液的液面高度。

进一步地，所述显示背板竖直设置于所述转移溶液内；所述显示背板上的多个所述芯片安装槽呈阵列式分布，每个横行内多个所述芯片安装槽平行于所述转移溶液的液面。

采用上述方案的有益效果是：显示背板竖直设置于转移溶液内，使得在呈阵列式分布的多个芯片安装槽内，每个横行上的芯片安装槽平行于转移溶液的液面，进而使得微型发光二极管能够通过离心力的作用而转移至芯片安装槽内。

进一步地，所述溶液装载容器为圆形桶状结构。

采用上述方案的有益效果是：将溶液装载容器设置为圆形桶状结构，使得本巨量转移装置能够同时容纳更多的显示背板，有利于进一步提高巨量转移效率。

进一步地，所述溶液装载容器内还设置有一芯片过滤网；所述芯片过滤网设置于所述溶液装载容器的底部。

采用上述方案的有益效果是：设置有芯片过滤网，用于收集剩余的微型发光二极管，一方面防止微型发光二极管进入转移溶液循环，另一方面还能够将收集起来的微型发光二极管，以便后续使用。

进一步地，所述溶液装载容器包括容器侧壁和容器底部；所述容器底部为漏斗装结构，所述芯片过滤网设置于所述容器底部内。

采用上述方案的有益效果是：将容器底部设置为漏斗装结构，有用于提高剩余的微型发光二极管的收集效率。

第二方面，本申请还提供一种微型发光二极管巨量转移方法，所述方法基于上述微型发光二极管巨量转移装置，所述方法包括：

将基板上的微型发光二极管剥离至溶液装载容器内，其中，所述溶液装载容器内设有转移溶液，所述微型发光二极管漂浮于所述转移溶液的液面上，所述溶液装载容器内设有显示背板，所述显示背板上设有多个芯片安装槽；

控制所述液面与多个所述芯片安装槽上的目的安装槽之间的水平高度差达到预设值，其中，所述目的安装槽为多个所述芯片安装槽上的至少一个；

驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使得漂浮于所述转移溶液的液面上的所述微型发光二极管被驱动至所述目的安装槽内。

与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：将显示背板、微型发光二极管等置入溶液装载容器上的转移溶液内，通过液面控制组件控制转移溶液的液面高度，再通过溶液驱动组件为转移溶液提供离心力，利用离心力将微型发光二极管准确地转移至芯片安装槽内，从而以简单的设备实现巨量转移，具有低成本和高效率等优点。

进一步地，所述基板为生长基板，所述将基板上的微型发光二极管剥离至溶液装载容器内，所述方法包括：通过激光将所述生长基板上的所述微型发光二极管剥离，脱离所述生长基板的所述微型发光二极管受重力作用落入所述转移溶液内。

进一步地，所述基板为暂存基板；所述将基板上的微型发光二极管剥离至溶液装载容器内，所述方法包括：将所述暂存基板浸入所述转移溶液内，通过所述转移溶液溶解所述暂存基板与所述微型发光二极管之间的芯片粘结层，使得所述微型发光二极管脱离所述暂存基板而直接进入所述转移溶液内。

采用上述方案的有益效果是：能够针对不同基板采用不同的剥离方式，适用性更强。

进一步地，所述微型发光二极管包括至少红色微型发光二极管、绿色微型发光二极管和蓝色微型发光二极管。

采用上述方案的有益效果是：在巨量转移的过程中，将红色微型发光二极管、绿色微型发光二极管和蓝色微型发光二极管装入显示背板，通过红色微型发光二极管、绿色微型发光二极管和蓝色微型发光二极管即可实现全彩显示功能。

进一步地，所述微型发光二极管包括至少两种类型的微型发光二极管，所述方法具体包括：

将其中一种微型发光二极管剥离至溶液装载容器内；

控制所述液面与用于装入此种微型发光二极管的所述目的安装槽之间的水平高度差达到预设值；

驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使得漂浮于所述转移溶液的液面上的此种所述微型发光二极管被驱动至对应的所述目的安装槽内；

重新控制所述液面与其他的用于装入此种微型发光二极管的所述目的安装槽之间的水平高度差达到预设值，进一步驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使其中一种所述微型发光二极管被驱动至其他的所述目的安装槽内，直至所有需要装入其中一种微型发光二极管的所述目的安装槽转移完成；

更换另一种微型发光二极管，将另一种微型发光二极管剥离至溶液装载容器内；

控制所述液面与用于装入另一种微型发光二极管的所述目的安装槽之间的水平高度差达到预设值；

驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使得漂浮于所述转移溶液的液面上的另一种所述微型发光二极管被驱动至对应的所述目的安装槽内；

重新控制所述液面与其他的用于装入另一种微型发光二极管的所述目的安装槽之间的水平高度差达到预设值，进一步驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使另一种所述微型发光二极管被驱动至其他的所述目的安装槽内，直至所有需要装入另一种微型发光二极管的所述目的安装槽转移完成。

采用上述方案的有益效果是：方便地在一个显示背板上装入不同类型的微型发光二极管，能够有效提升巨量转移的效率。

进一步地，在更换另一种微型发光二极管前，还包括：

取出所有的前一种微型发光二极管。

采用上述方案的有益效果是：有利于保证将各个类型的微型发光二极管精确安装在微型发光二极管的特定位置上。

附图说明

图1是本发明一种微型发光二极管巨量转移装置的整体示意图。

图2是本发明一种微型发光二极管巨量转移装置中溶液装载容器的俯视图。

图3是本发明一种微型发光二极管巨量转移装置中两种微型发光二极管投入方式的示意图。

图4是本发明一种微型发光二极管巨量转移装置中微型发光二极管漂浮的第一示意图。

图5是本发明一种微型发光二极管巨量转移装置中微型发光二极管漂浮的第二示意图。

图6是本发明一种微型发光二极管巨量转移装置中微型发光二极管漂浮的俯视图。

图7是本发明一种微型发光二极管巨量转移装置中转移完成一种微型发光二极管的示意图。

图8是本发明一种微型发光二极管巨量转移装置中转移完成的显示背板的示意图。

图9是本发明一种微型发光二极管巨量转移装置中芯片安装槽的示意图。

图10为本发明一种微型发光二极管巨量转移方法的流程图。

图中，各标号所代表的部件列表如下：

溶液装载容器1、显示背板2、溶液驱动组件3、溶液管路4、液面控制泵5、溶液缓存容器6、生长基板7、暂存基板8、芯片粘结层9；

转移溶液101、芯片过滤网102；

微型发光二极管201、芯片安装槽202；

驱动轴301、叶轮302、驱动电机303。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

微型发光二极管因其突出的性能而广受业界关注和市场欢迎。微型发光二极管需要转移至显示背板2上，并在显示背板2上形成阵列，才能作为一个整体去实现显示功能。由于微型发光二极管的单个芯片尺度较小，制备难度极大，若按照普通LED的贴片方式来生产，就会极大限制其生产效率，因此，巨量转移技术是形成微型发光二极管阵列的关键所在。

传统的微型发光二极管显示装置制备方法主要包括以下几个步骤：首先，将生长基板上的微型发光二极管芯片借由转移头或其他方式转移至暂存基板；然后，在精密对位设备的辅助下分批次将红色、绿色、蓝色微型发光二极管芯片转移至显示背板，并且按一定规律排布；重复执行上两步操作，直到所有的微型发光二极管完成转移。

微型发光二极管显示装置上设置有数量巨大的型发光二极管，因此，在上述巨量转移方案中，由于需转移的芯片数量巨大且体积很小，对位精度要求极高。可以想象的是，制造商为了进行巨量转移，需要配置极高标准的转移设备，换句话说，业界需要投入极大的设备成本，才能实现高效率的巨量转移。可以说，巨量转移技术的限制，是限制微型发光二极管显示装置发展的瓶颈所在。

如图1所示，本发明提供一种微型发光二极管巨量转移装置，主要包括溶液装载容器1、显示背板2、溶液驱动组件3和液面控制组件。

具体地，所述溶液装载容器1内放置有转移溶液101，所述转移溶液101的液面上漂浮有待转移的微型发光二极管201；所述显示背板2浸泡于所述转移溶液101内，所述显示背板2设置有一个或者多个，所述显示背板2上设置有多个芯片安装槽202，多个所述芯片安装槽202的安装槽开口方向朝向所述微型发光二极管，多个所述芯片安装槽202中的至少一个所述芯片安装槽暴露于液面上；安装槽暴露于液面上，其目的在于使得微型发光二极管201能够有空间进入芯片安装槽202内，安装槽可完成暴露于液面上，也可部分成暴露于液面上，只要使得微型发光二极管201能进入芯片安装槽202内即可；所述溶液驱动组件3设置于所述溶液装载容器1内，所述溶液驱动组件3用于为所述转移溶液101提供离心力。

所述液面控制组件具体包括溶液管路4与溶液装载容器1。所述溶液管路4与所述溶液装载容器1相连通，所述溶液管路4内有转移溶液101；所述液面控制泵5设置于所述溶液管路4上，所述液面控制泵5用于控制所述溶液装载容器1内所述转移溶液101的液面高度。需要说明的是，采用溶液管路4和液面控制泵5作为液面控制组件，只是本发明的其中一种实施方式，在具体实施的过程中，也可采用别的技术方案来控制液面高度，如设置有液面控制开关，通过液面控制开关实现数字化智能化控制，本发明在此不作进一步限定。

液面控制泵5通过溶液管路4连通溶液装载容器1，通过溶液管路4和液面控制泵5配合，用以将转移溶液101抽出或者泵入溶液装载容器1内，以精确控制溶液装载容器1的液面高度。溶液驱动组件3用于带动转移溶液101在溶液装载容器1内放置，通过旋转使得转移溶液101旋转产生离心力。

设置于溶液装载容器1内的转移溶液101，可为有机或者无机溶液，在本方案中的作用为是转移介质，一方面产生浮力将使得待转移的微型发光二极管201漂浮于其上，另一方面，通过离心力推动液面上漂浮的待转移的微型发光二极管201转移至显示背板2的多个芯片安装槽202内。

相比于用高成本配备高精度的转移设备来将微型发光二极管201转移至显示背板2上，本发明通过将显示背板2、微型发光二极管201等置入溶液装载容器1上的转移溶液101内，通过液面控制泵5和溶液管路4作为液面控制组件，精确控制转移溶液101的液面高度，再通过溶液驱动组件3为转移溶液101提供离心力，利用离心力将微型发光二极管201准确地转移至芯片安装槽202内，从而以简单的设备实现巨量转移，具有低成本和高效率等优点。

优选地，所述微型发光二极管201上设置有加重层，所述加重层位于所述微型发光二极管201靠近所述芯片安装槽202的一侧。所谓加重层，其实质是一个层结构，通过设置有加重层，可增加微型发光二极管201上加重层所在的侧面的重量，使得在微型发光二极管201受到离心力作用的时候，该侧能够准确嵌入芯片安装槽202内。

优选地，所述微型发光二极管201上设置有对位凸起部，所述对位凸起部的形状和尺寸与所述芯片安装槽202的形状和尺寸相对应。通过设置有对位凸起部，当微型发光二极管201受离心力驱使而以其他面朝向芯片安装槽202时，由于其他面未设置有对位凸起部，使得微型发光二极管201无法套入芯片安装槽202内，同样能够保证微型发光二极管201准确嵌入芯片安装槽202内。

如图1所示，优选地，所述溶液驱动组件3包括驱动轴301、叶轮302和驱动电机303。具体地，所述驱动轴301设置于所述溶液装载容器1的中央，所述叶轮302固定设置于所述驱动轴301上，所述驱动轴301的一端延伸至所述溶液装载容器1以外并与所述驱动电机303相连；所述驱动电机303通过所述驱动轴301带动所述叶轮302转动，从而为所述溶液装载容器1内的所述转移溶液101提供离心力。

驱动轴301是叶轮302的支撑轴，驱动轴301设置于溶液装载容器1内，而叶轮302设置于其上，驱动轴301在驱动电机303的控制下旋转，叶轮302旋转，进而带动转移溶液101旋转，在转移溶液101上产生离心力。通过驱动轴301、叶轮302和驱动电机303组成溶液驱动组件3，驱动电机303通过驱动轴301带动叶轮302，从而以简单的结构为溶液装载容器1内的转移溶液101提高离心力。

在实施本发明技术方案的过程中，所述显示背板2竖直设置于所述转移溶液101内，这是关键点之一。所述显示背板2上的多个所述芯片安装槽202呈阵列式分布，当所述显示背板2竖直设置时，显示背板2上每个横行内多个所述芯片安装槽202平行于所述转移溶液101的液面。需要说明的是，与显示背板2一样，所述溶液装载容器1同样垂直设置。

在上述方案中，所谓竖直设置，是指中轴线垂直于地面。所述溶液装载容器1垂直设置，使得溶液装载容器1中轴线垂直于地面，进而使得转移溶液101的液面与地面保持齐平。所述显示背板2垂直设置，使得显示背板2中轴线垂直于地面，进而使得显示背板2上每个横行内的多个芯片安装槽202平行于液面。因此，通过上述技术方案，在转移溶液101对其上的微型发光二极管201提供一个离心力时，此离心力会使得被微型发光二极管201径直推向某一个横行的芯片安装槽202内，从而通过离心力的作用而精确地转移至芯片安装槽202内。

如图9所示，优选地，所述芯片安装槽202为喇叭状结构。所述芯片安装槽202由安装槽底面、安装槽开口和安装槽侧面形成，所述安装槽底面的面积小于所述安装槽开口的面积，所述安装槽侧面从所述安装槽开口逐渐倾斜过渡到所述安装槽底面。由安装槽底面和安装槽侧面组成芯片安装槽，而安装槽开口则形成于与安装槽底面相对的一侧。芯片安装槽202为喇叭状结构，更加便于微型发光二极管201进入，能够有效提高巨量转移效率。

如图2和图6所示，所述溶液装载容器1为圆形桶状结构。将溶液装载容器1设置为圆形桶状结构，使得本巨量转移装置能够同时容纳更多的显示背板2，有利于进一步提高巨量转移效率。

根据图2和图6可见，当将溶液装载容器1为圆形桶状结构时，可以溶液装载容器1内同时装入六个显示背板2，而若将溶液装载容器1设置为方形桶状结构，则最多只能同时装入四个显示背板2。更重要的是，圆形桶状结构的溶液装载容器1，使得微型发光二极管201的分布更加均匀，从而使得在与芯片安装槽202接触瞬间所受到的离心力更加接近，有助于提高转移效率，不至于出现一些微型发光二极管201重重撞击芯片安装槽202，而另一些微型发光二极管201还卡在芯片安装槽202的开口处。

为了提高巨量转移效率，一般地，会在转移溶液101内放入比实现需要更多从的微型发光二极管201，比如，需要转移100颗微型发光二极管201时，可向转移溶液101内投入120颗微型发光二极管201。利用离心力的作用进入芯片安装槽202，其本质上是一个概率问题。因此，在合理的范围内放入更多的微型发光二极管201，能够有效提高转移效率。然而，此时就会使得巨量转移完成之后，转移溶液101内还会剩下有一定数量的微型发光二极管201。

如图1所示，优选地，所述溶液装载容器1内还设置有一芯片过滤网102；所述芯片过滤网102设置于所述溶液装载容器1的底部。需要特别说明的是，所述芯片过滤网102位于所述溶液管路4的连接口以上。只有这样，才能防止在降低液面的过程中微型发光二极管201误入溶液管路4。

芯片过滤网102，可用于过滤微型发光二极管201，防止微型发光二极管201进入液面控制泵5，并且可以收集多余微型发光二极管201以便二次利用。设置有芯片过滤网102，用于收集剩余的微型发光二极管201，一方面防止微型发光二极管201进入转移溶液101循环，另一方面还能够将收集起来的微型发光二极管201，以便后续使用。

优选地，所述溶液装载容器1包括容器侧壁和容器底部；所述容器底部为漏斗装结构，所述芯片过滤网102设置于所述容器底部内。

当需要更换另一类型的微型发光二极管201进行巨量转移前，须先将溶液装载容器1内的转移溶液101抽出，取出剩余的微型发光二极管201，再换入新的微型发光二极管201。在转移溶液101的液面逐渐降低的过程中，微型发光二极管201也随着液面逐渐下降，直到触及容器底部。将容器底部设置为漏斗装结构，当微型发光二极管201触及容器底部时，受其自身重力作用，会进一步顺着容器底部的斜面滑落，向容器底部的中央聚集。因此，将容器底部设置为漏斗装结构，有用于提高剩余的微型发光二极管201的收集效率。

优选地，所述转移溶液101为甲基吡咯烷酮溶液或者丙酮溶液。采用甲基吡咯烷酮溶液或者丙酮溶液作为转移溶液101，便于将微型发光二极管201从暂存基板8上直接转移至转移溶液101内。

如图3所示，在本发明的技术方案中，至少有两种方式将待转移的微型发光二极管201放入转移溶液101内。其一，将生长基板7放置于溶液装载容器1的上方，通过激光剥离直接将生长基板7上的微型发光二极管201剥离，脱离生长基板7的微型发光二极管201受重力作用落入转移溶液101内。其二，将暂存基板8浸入转移溶液101内，通过转移溶液101溶解暂存基板8与微型发光二极管201之间的芯片粘结层9，使得微型发光二极管201直接进入转移溶液101内。采用甲基吡咯烷酮溶液或者丙酮溶液作为转移溶液101，根据芯片粘结层9的化学性质，选择对应的转移溶液101，以便于采取第二种方式放入微型发光二极管201。

优选地，除了溶液装载容器1、显示背板2、溶液驱动组件3、溶液管路4和液面控制泵5外，本发明中的微型发光二极管巨量转移装置还包括一溶液缓存容器6，所述溶液缓存容器6通过所述溶液管路4与所述溶液装载容器1相连。

溶液缓存容器6通过溶液管路4与溶液装载容器1相连，溶液缓存容器6、溶液管路4和溶液装载容器1内的转移溶液101总量不变，通过液面控制泵5的作用，使得转移溶液101在溶液缓存容器6、溶液管路4和溶液装载容器1之间循环，从而实现液面高度调节功能。因此，设置有溶液缓存容器6，通过溶液缓存容器6、液面控制泵5和溶液管路4的配合，控制转移溶液101的液面高度。

如图10所示，对应地，本发明还提供一种微型发光二极管巨量转移方法，所述方法基于上述微型发光二极管巨量转移装置，所述方法具体包括：

S1.将基板上的微型发光二极管剥离至溶液装载容器内，其中，所述溶液装载容器内设有转移溶液，所述微型发光二极管漂浮于所述转移溶液的液面上，所述溶液装载容器内设有显示背板，所述显示背板上设有多个芯片安装槽；

S2.控制所述液面与多个所述芯片安装槽上的目的安装槽之间的水平高度差达到预设值，其中，所述目的安装槽为多个所述芯片安装槽上的至少一个；

S3.驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使得漂浮于所述转移溶液的液面上的所述微型发光二极管被驱动至所述目的安装槽内。

需要说明的是，在进行巨量转移的过程中，在不同时期需要将不同的微型发光二极管装入不同的芯片安装槽，所述目的安装槽，即在某个转移阶段中需要装入微型发光二极管的芯片安装槽。另外，控制液面与目的安装槽之间的水平高度差达到预设值，即使得芯片安装槽中的至少一个所述芯片安装槽暴露于液面上。

具体地，所述基板为生长基板或者暂存基板；

当所述基板为生长基板时，将基板上的微型发光二极管剥离至溶液装载容器内具体包括：通过激光将所述生长基板上的所述微型发光二极管剥离，脱离所述生长基板的所述微型发光二极管受重力作用落入所述转移溶液内；

当所述基板为暂存基板时，将基板上的微型发光二极管剥离至溶液装载容器内具体包括：将所述暂存基板浸入所述转移溶液内，通过所述转移溶液溶解所述暂存基板与所述微型发光二极管之间的芯片粘结层，使得所述微型发光二极管脱离所述暂存基板而直接进入所述转移溶液内。

优选地，所述微型发光二极管包括至少两种类型的微型发光二极管，所述方法具体包括：

将其中一种微型发光二极管剥离至溶液装载容器内；

控制所述液面与用于装入此种微型发光二极管的所述目的安装槽之间的水平高度差达到预设值；

驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使得漂浮于所述转移溶液的液面上的此种所述微型发光二极管被驱动至对应的所述目的安装槽内；

重新控制所述液面与其他的用于装入此种微型发光二极管的所述目的安装槽之间的水平高度差达到预设值，进一步驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使其中一种所述微型发光二极管被驱动至其他的所述目的安装槽内，直至所有需要装入其中一种微型发光二极管的所述目的安装槽转移完成；

更换另一种微型发光二极管，将另一种微型发光二极管剥离至溶液装载容器内；

控制所述液面与用于装入另一种微型发光二极管的所述目的安装槽之间的水平高度差达到预设值；

驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使得漂浮于所述转移溶液的液面上的另一种所述微型发光二极管被驱动至对应的所述目的安装槽内；

重新控制所述液面与其他的用于装入另一种微型发光二极管的所述目的安装槽之间的水平高度差达到预设值，进一步驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使另一种所述微型发光二极管被驱动至其他的所述目的安装槽内，直至所有需要装入另一种微型发光二极管的所述目的安装槽转移完成。

更优选地，在更换另一种微型发光二极管前，还包括：

取出所有的前一种微型发光二极管。

为了提高巨量转移的效率，通常会在转移溶液中放入比实际需要更多的微型发光二极管，比如，需要转移100颗红色微型发光二极管时，可向转移溶液内投入120颗红色微型发光二极管。利用离心力的作用进入芯片安装槽，其本质上是一个概率问题。因此，在合理的范围内放入更多的红色微型发光二极管，能够有效提高转移效率。然而，此时就会使得巨量转移完成之后，转移溶液内还会剩下有一定数量的红色微型发光二极管。因此，在更换另一种微型发光二极管前，取出所有的前一种微型发光二极管，将剩余的红色微型发光二极管，再重新放入绿色微型发光二极管或者蓝色微型发光二极管，能够防止微型发光二极管的位置出错，有利于保证将各个类型的微型发光二极管精确安装在微型发光二极管的特定位置上。

下面结合附图对微型发光二极管巨量转移方法进行详细说明。

如图1和图8所示，显示背板2上设置有多个芯片安装槽202，芯片安装槽202内安装有微型发光二极管201。一般地，多个微型发光二极管201之间形成发光二极管矩阵，即整体呈横列式整齐排列。红、绿、蓝是光学三原色，因此，所述微型发光二极管包括至少两种类型的微型发光二极管，而在本发明的具体实施例中，为了实现全彩化显示功能，显示背板2上需要设置有红色微型发光二极管、绿色微型发光二极管和蓝色微型发光二极管。而且，红色微型发光二极管、绿色微型发光二极管和蓝色微型发光二极管之间需要形成整齐排列。具体地，以图8为例，红色微型发光二极管、绿色微型发光二极管和蓝色微型发光二极管之间需要形成整齐排列，即在图9中，第一行的所有微型发光二极管201均为蓝色微型发光二极管，第二行的所有微型发光二极管201均为绿色微型发光二极管，第三行的所有微型发光二极管201均为红色微型发光二极管。另外，需要说明的是，一般地，在一个显示背板2上红色微型发光二极管、绿色微型发光二极管和蓝色微型发光二极管分别排列成行，且按照一定的规律间隔设置。如图8中，一共有九行微型发光二极管，其中，第一行、第四行、第七行的类型相同，第二行、第五行、第八行的类型相同，而第三行、第六行、第九行的类型相同。本发明正是利用这种结构上的特殊设置，来实现高效率、低成本的微型发光二极管201的巨量转移。

如图4所示，在溶液装载容器1内加入转移溶液101，并在转移溶液101内竖直放置显示背板2，将单一颜色的微型发光二极管201投入溶液内.此时，待转移的微型发光二极管201漂浮在转移溶液101的液面上。具体地，至少有两种方式将待转移的微型发光二极管201放入转移溶液101内，上文已经详细说明，此处不再进行赘述。需要说明的是，此时投入的微型发光二极管201的数量应大于实现需求数量，以保证巨量转移能够顺利完成，并且提高转移效率。在本实施例中，以红色微型发光二极管为例进行说明，即所述单一颜色的微型发光二极管为红色微型发光二极管，先完成红色微型发光二极管的转移，接着再完成绿色微型发光二极管和蓝色微型发光二极管的转移。

如图4所示，微型发光二极管201投入完成后，开启液面控制泵5，液面控制泵5通过溶液管路4将转移溶液101抽出或者泵入溶液装载容器1，来控制溶液装载容器1内转移溶液101的液面高度，从而使得芯片安装槽202暴露于液面上。

如图1和图6所示，启动溶液驱动组件3，驱动电机303带动叶轮302，叶轮302以驱动轴301为中心轴进行放置，转移溶液101在叶轮302的带动下也开始旋转产生离心力，转移溶液101内的微型发光二极管201便在离心力与浮力的作用下，进入显示背板2上与液面齐平的那一列芯片安装槽202中。经过一定时间后，便对该列芯片安装槽202中完成转移，此时此列芯片安装槽202内已经全部装载有微型发光二极管201，便可关闭驱动电机303，等待转移溶液101恢复静止。

如图5所示，完成一列芯片安装槽202的转移后，重新开启液面控制泵5，控制转移溶液101的液面上升或者下降，使得待转移的微型发光二极管201与显示背板2上的另外一列芯片安装槽202相齐平。对比图4和图5，图4中转移溶液101的液面较高，而图5中中转移溶液101的液面较低，由此可见，本实施例中是控制液面逐渐下降。当然，在实施的过程中，也可控制液面逐渐上升。

再次启动溶液驱动组件3，再次为微型发光二极管201提供离心力，使得微型发光二极管201进入第二列芯片安装槽202相齐平；关闭驱动电机303，等待转移溶液101恢复静止。

重复上一步操作，直到显示背板2所有需要装入红色微型发光二极管的芯片安装槽202都已装载有红色微型发光二极管，此时，即可完成对红色微型发光二极管的转移。如图7所示，可以看到，完成以上步骤后，显示背板2上特定的芯片安装槽202内已经全部设置有红色微型发光二极管。

取出转移溶液101内剩余的红色微型发光二极管后，再投入绿色微型发光二极管或者蓝色微型发光二极管，同样依据上述步骤进行重复操作，即可完成全部微型发光二极管的巨量转移。

转移完成后，将显示背板2取出，进行除湿操作，去除显示背板2上的水分。为了防止显示装置在使用过程中受液体腐蚀影响，必须进行烘干或者风干，可在加温进行烘干的同时进行热绑定，减少制程时间，提高生产效率。

综上所述，本发明提供了一种微型发光二极管巨量转移装置及一种微型发光二极管巨量转移方法，具体包括溶液装载容器1、显示背板2、溶液驱动组件3、溶液管路4和液面控制泵5；所述溶液装载容器1内放置有转移溶液101，所述转移溶液101的液面上漂浮有待转移的微型发光二极管201；所述显示背板2浸泡于所述转移溶液101内，所述显示背板2设置有一个或者多个，所述显示背板2上设置有多个芯片安装槽202；所述溶液驱动组件3设置于所述溶液装载容器1内，所述溶液驱动组件3用于为所述转移溶液101提供离心力；所述溶液管路4与所述溶液装载容器1相连通；所述液面控制泵5设置于所述溶液管路4上，所述液面控制泵5用于控制所述溶液装载容器1内所述转移溶液101的液面高度。与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：将显示背板2、微型发光二极管201等置入溶液装载容器1上的转移溶液101内，通过液面控制泵5和溶液管路4控制转移溶液101的液面高度，再通过溶液驱动组件3为转移溶液101提供离心力，利用离心力将微型发光二极管201准确地转移至芯片安装槽202内，从而以简单的设备实现巨量转移，具有低成本和高效率等优点。

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)

1.一种微型发光二极管巨量转移装置，其特征在于，包括：

溶液装载容器，所述溶液装载容器内放置有转移溶液，所述转移溶液的液面上漂浮有待转移的微型发光二极管；

显示背板，所述显示背板浸泡于所述转移溶液内，所述显示背板设置有一个或者多个，所述显示背板上设置有多个芯片安装槽，多个所述芯片安装槽的安装槽开口方向朝向所述微型发光二极管，多个所述芯片安装槽中的至少一个所述芯片安装槽暴露于液面上；

溶液驱动组件，所述溶液驱动组件设置于所述溶液装载容器内，所述溶液驱动组件用于为所述转移溶液提供离心力，以便于所述微型发光二极管在所述离心力与所述转移溶液所提供的浮力的作用下移动至暴露于所述液面上的所述芯片安装槽内；

液面控制组件，所述液面控制组件与所述溶液装载容器连通，用于控制所述溶液装载容器内所述转移溶液的液面高度，以暴露出更多的所述芯片安装槽，或是淹没当前之前已经暴露的部分所述芯片安装槽。

2.根据权利要求1所述的一种微型发光二极管巨量转移装置，其特征在于：所述溶液驱动组件包括驱动轴、叶轮和驱动电机；

所述驱动轴设置于所述溶液装载容器的中央，所述叶轮固定设置于所述驱动轴上，所述驱动轴的一端延伸至所述溶液装载容器以外并与所述驱动电机相连；所述驱动电机通过所述驱动轴带动所述叶轮转动，从而为所述溶液装载容器内的所述转移溶液提供离心力。

3.根据权利要求1所述的一种微型发光二极管巨量转移装置，其特征在于：所述芯片安装槽为喇叭状结构。

4.根据权利要求1所述的一种微型发光二极管巨量转移装置，其特征在于：所述芯片安装槽由安装槽底面、安装槽开口和安装槽侧面形成，所述安装槽底面的面积小于所述安装槽开口的面积，所述安装槽侧面从所述安装槽开口逐渐倾斜过渡到所述安装槽底面。

5.根据权利要求1所述的一种微型发光二极管巨量转移装置，其特征在于：所述转移溶液为甲基吡咯烷酮溶液或者丙酮溶液。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种微型发光二极管巨量转移装置，其特征在于：还包括一溶液缓存容器，所述溶液缓存容器与所述溶液装载容器相连。

7.一种微型发光二极管巨量转移方法，其特征在于，所述方法基于上述权利要求1-6任一项中的微型发光二极管巨量转移装置，所述方法包括：

将基板上的微型发光二极管剥离至溶液装载容器内，其中，所述溶液装载容器内设有转移溶液，所述微型发光二极管漂浮于所述转移溶液的液面上，所述溶液装载容器内设有显示背板，所述显示背板上设有多个芯片安装槽；

控制所述液面与多个所述芯片安装槽上的目的安装槽之间的水平高度差达到预设值，其中，所述目的安装槽为多个所述芯片安装槽上的至少一个；

驱动所述转移溶液运动产生离心力，以使得漂浮于所述转移溶液的液面上的所述微型发光二极管被驱动至所述目的安装槽内。

8.根据权利要求7所述的一种微型发光二极管巨量转移方法，其特征在于，所述基板为生长基板，所述将基板上的微型发光二极管剥离至溶液装载容器内，包括：

通过激光将所述生长基板上的所述微型发光二极管剥离，脱离所述生长基板的所述微型发光二极管受重力作用落入所述转移溶液内。

9.根据权利要求7所述的一种微型发光二极管巨量转移方法，其特征在于，所述基板为暂存基板；所述将基板上的微型发光二极管剥离至溶液装载容器内，包括：

将所述暂存基板浸入所述转移溶液内，通过所述转移溶液溶解所述暂存基板与所述微型发光二极管之间的芯片粘结层，使得所述微型发光二极管脱离所述暂存基板而直接进入所述转移溶液内。

10.根据权利要求7所述的一种微型发光二极管巨量转移方法，其特征在于，所述微型发光二极管包括至少红色微型发光二极管、绿色微型发光二极管和蓝色微型发光二极管。

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