CN112967974A - 一种巨量转移装置和巨量转移方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种巨量转移装置和巨量转移方法,包括激光发射器、六棱镜、光电导体板和暂存基板。六棱镜围绕其中心轴旋转;光电导体板上充满第一电荷;暂存基板上设置有多个微型发光二极管,微型发光二极管上充满第二电荷。激光发射器用于发射激光,激光经六棱镜反射至光电导体板上,以通过激光照射光电导体板,以导出部分第一电荷,以在光电导体板形成带电转移区域;光电导体板用于通过第一电荷和第二电荷的库伦力将暂存基板内的微型发光二极管吸附于带电转移区域上,进而转移至显示背板上。基于上述技术方案,本申请无须引入辅助转移介质,具有转移精度高的优点,还能保证微型发光二极管和显示背板不受损伤。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域,涉及一种巨量转移装置,同时,还涉及一种巨量转移方法。
背景技术
微型发光二极管即(Micro Light Emitting Diode,Micro-LED),具有比一般LED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显示背板上,形成微型发光二极管阵列。
在显示背板的制造过程中,巨量转移技术目前面临巨大挑战。所谓巨量转移,是指将大量的微型发光二极管安装在显示背板上的特定位置,以形成微型发光二极管阵列的过程。目前的巨量转移技术主要包括流体组装和范德华力转印等技术。其中,流体组装需要将微型发光二极管投入转移流体,通过转移流体的浮力作用,将微型发光二极管落入显示背板上的特定位置;范德华力则需要加入粘附层,通过粘合力将微型发光二极管落入显示背板上的特定位置。
由此可见,现有技术中,在巨量转移时或多或少需要引入其他辅助转移介质,这些辅助转移介质的存在,不仅会影响巨量转移的精度,还可能会对微型发光二极管或者显示背板造成不同程度的损伤。
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,提供一种巨量转移装置和巨量转移方法,无须引入辅助转移介质,具有转移精度高的优点,还能保证微型发光二极管和显示背板不受损伤。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
第一方面,本申请提供一种巨量转移装置,包括:
激光发射器;
六棱镜,所述六棱镜围绕其中心轴旋转;
光电导体板,所述光电导体板上充满第一电荷;
暂存基板,所述暂存基板上设置有多个微型发光二极管,所述微型发光二极管上充满第二电荷,所述第二电荷与所述第一电荷为不同电性的电荷;
所述激光发射器用于发射激光,所述激光经所述六棱镜反射至所述光电导体板上,以导出所述光电导体板上的部分所述第一电荷,以在所述光电导体板形成带电转移区域;所述光电导体板用于利用所述第一电荷与所述第二电荷之间的库伦力将所述暂存基板上的所述微型发光二极管吸附至所述带电转移区域上,以便于将转移至所述光电导体板上的微型发光二极管转移至显示背板上。
与现有技术相比,本技术方案的有益效果是:激光发射器发出的激光经过六棱镜反射至光电导体板上,光电导体板和暂存基板上分别充满第一电荷和第二电荷,旋转的六棱镜使得激光照射在光电导体板的特定区域上形成带电转移区域,通过第一电荷和第二电荷的库伦力即可将暂存基板内的微型发光二极管吸附于带电转移区域上,进而转移至显示背板上,无须引入辅助转移介质,具有转移精度高的优点,还能保证微型发光二极管和显示背板不受损伤。
进一步地,还包括:
第一充电滚轴,所述第一充电滚轴上充满所述第一电荷,所述第一充电滚轴用于与所述光电导体板滚动接触,将第一电荷转移至所述光电导体板上,以使所述光电导体板带上所述第一电荷;
第二充电滚轴,所述第二充电滚轴上充满所述第二电荷,所述第二充电滚轴用于与所述暂存基板滚动接触,将第二电荷转移至位于所述暂存基板的所述微型发光二极管上,以使所述微型发光二极管带上所述第二电荷。
采用上述方案的有益效果是:通过第一充电滚轴与光电导体板的滚动接触使得光电导体板上充满第一电荷,通过第二充电滚轴与暂存基板的滚动接触使得暂存基板上充满第二电荷,有利于使得光电导体板和暂存基板上的第一电荷和第二电荷均匀分布。
进一步地,还包括:
光调节镜,所述光调节镜设置于所述激光发射器的出光端,所述光调节镜用于透过所述激光发射器发出的电荷转移波长的激光,并过滤掉除所述电荷转移波长以外波长的激光。
采用上述方案的有益效果是:设置有光调节镜,光调节镜用于选择激光的波长,通过光调节镜过滤激光,只保留激光中与光电导体板匹配的波长,更加有效地导出光电导体板上的第一电荷,以更精确地在光电导体板上形成带电转移区域。
进一步地,还包括:
平面镜,所述平面镜设置于所述激光发射器的出光端,所述平面镜用于将入射至所述平面镜的所述激光反射至所述六棱镜。
采用上述方案的有益效果是:设置有平面镜,通过平面镜改变激光的方向,有助于缩小巨量转移装置的体积。
进一步地,还包括:
调焦透镜,所述调焦透镜设置于所述六棱镜和所述光电导体板之间,所述调焦透镜用于将从所述六棱镜入射的所述激光进行聚焦,并将聚焦后的焦点落在所述光电导体板上。
采用上述方案的有益效果是:设置有调焦透镜,通过调焦透镜调节激光的焦点,以使得激光能够聚焦于整个光电导体板的长度方向。
进一步地,所述光电导体板为板状结构,所述光电导体板包括导电基板层和感光材料层,所述感光材料层设置于所述导电基板层上,所述第一电荷分布于所述感光材料层上。
采用上述方案的有益效果是:选择与激光波长配合的感光材料层,有助于形成带电转移区域。
第二方面,本申请提供一种巨量转移方法,所述方法应用于上述巨量转移装置,所述方法包括:
对所述光电导体板进行充电,使所述光电导体板上充满第一电荷;
启动所述激光发射器并控制所述六棱镜围绕其中心轴旋转,所述激光发射器发出的激光经所述六棱镜反射至所述光电导体板上,在所述光电导体板形成带电转移区域;
对所述暂存基板进行充电,使所述暂存基板上的微型发光二极管充满第二电荷;
对合所述光电导体板和所述暂存基板,利用所述第一电荷与所述第二电荷之间的库伦力,将所述暂存基板内的所述微型发光二极管吸附于所述带电转移区域上;
对合所述光电导体板和显示背板,将所述光电导体板上的所述微型发光二极管转移至所述显示背板上。
与现有技术相比,本技术方案的有益效果是:激光发射器发出的激光经过六棱镜反射至光电导体板上,光电导体板和暂存基板上分别充满第一电荷和第二电荷,旋转的六棱镜使得激光照射在光电导体板的特定区域上形成带电转移区域,通过第一电荷和第二电荷的库伦力即可将暂存基板内的微型发光二极管吸附于带电转移区域上,进而转移至显示背板上,无须引入辅助转移介质,具有转移精度高的优点,还能保证微型发光二极管和显示背板不受损伤。
进一步地,所述巨量转移装置包括第一充电滚轴和/或第二充电滚轴;
所述对光电导体板进行充电包括:通过所述第一充电滚轴对所述光电导体板进行充电,所述第一充电滚轴上充满所述第一电荷;和/或,
所述对暂存基板进行充电包括:通过所述第二充电滚轴对所述暂存基板进行充电,所述第二充电滚轴上充满所述第二电荷。
采用上述方案的有益效果是:通过第一充电滚轴与光电导体板的滚动接触使得光电导体板上充满第一电荷,通过第二充电滚轴与暂存基板的滚动接触使得暂存基板上充满第二电荷,有利于使得光电导体板和暂存基板上的第一电荷和第二电荷均匀分布。
进一步地,所述巨量转移装置还包括平面镜和调焦透镜;
所述激光发射器发出的激光经所述六棱镜反射至所述光电导体板上包括:所述激光发射器发出的激光经过所述平面镜反射至所述六棱镜,所述六棱镜反射的激光经过所述调焦透镜聚焦后,将聚焦后的焦点落在所述光电导体板上。
采用上述方案的有益效果是:设置有光调节镜,光调节镜用于选择激光的波长,通过光调节镜过滤激光,只保留激光中与光电导体板匹配的波长,更加有效地导出光电导体板上的第一电荷,以更精确地在光电导体板上形成带电转移区域。设置有平面镜,通过平面镜改变激光的方向,有助于缩小巨量转移装置的体积。
进一步地,所述对合所述光电导体板和所述显示背板,将所述光电导体板上的所述微型发光二极管转移至所述显示背板上包括:
对合所述光电导体板和显示背板,使得所述光电导体板上的所述微型发光二极管对应进入所述显示背板上的装载阱内,所述装载阱内设置有粘接层;
通过激光照射或者加热的方式融化粘接层,将所述微型发光二极管邦定于所述显示背板上的所述装载阱内;
分离所述光电导体板和所述显示背板,以完成转移。
采用上述方案的有益效果是:通过控制带电转移区域的形成位置,即可使得光电导体板上的微型发光二极管正好对应进入显示背板上的装载阱内。
附图说明
图1是本发明一种巨量转移装置的示意图。
图2是本发明一种巨量转移装置的另一个示意图。
图3是本发明一种巨量转移装置中带电转移区域的示意图。
图4是本发明一种巨量转移装置中第一充电滚轴与光电导体板的配合示意图。
图5是本发明一种巨量转移装置中第二充电滚轴与暂存基板的配合示意图。
图6是本发明一种巨量转移装置中扫描开始时的示意图。
图7是本发明一种巨量转移装置中扫描开始时的示意图。
图8是本发明一种巨量转移方法的流程图。
图9是本发明一种巨量转移方法中充电后的光电导体板的示意图。
图10是本发明一种巨量转移方法中充电后的暂存基板的示意图。
图11是本发明一种巨量转移方法中对合光电导体板和暂存基板的示意图。
图12是本发明一种巨量转移方法中将微型发光二极管从暂存基板转移至光电导体板的示意图。
图13是本发明一种巨量转移方法中将微型发光二极管从光电导体板转移至显示背板的示意图。
图14是本发明一种巨量转移方法中将微型发光二极管邦定于显示背板上的示意图。
图15是本发明一种巨量转移方法中完成巨量转移的显示背板的示意图。
图中,各标号所代表的部件列表如下:
激光发射器1、六棱镜2、光电导体板3、暂存基板4、显示背板5、光调节镜6、平面镜7、调焦透镜8、微型发光二极管9;
带电转移区域301、第一充电滚轴302;
第二充电滚轴401;
装载阱501。
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。
微型发光二极管即Micro Light Emitting Diode,Micro-LED,具有比一般LED更理想的光电效率、亮度和对比度以及更低功耗,因其突出的性能而广受业界关注和市场欢迎。
为了实现显示功能,需要将多个微型发光二极管装载入显示背板上,形成微型发光二极管阵列。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。
在显示背板的制造过程中,巨量转移技术目前面临巨大挑战。所谓巨量转移,是指将大量的微型发光二极管安装在显示背板上的特定位置,以形成微型发光二极管阵列的过程。目前的巨量转移技术主要包括流体组装和范德华力转印等技术,其中,流体组装需要将微型发光二极管投入转移流体,通过转移流体的浮力作用,将微型发光二极管落入显示背板上的特定位置;范德华力则需要加入粘附层,通过粘合力将微型发光二极管落入显示背板上的特定位置。
由此可见,现有技术中,在巨量转移时或多或少需要引入其他辅助转移介质,这些辅助转移介质的存在,不仅会影响巨量转移的精度,还可能会对微型发光二极管或者显示背板造成不同程度的损伤。
如图1和图2所示,本申请提供一种巨量转移装置,包括激光发射器1、六棱镜2、光电导体板3和暂存基板4。
所述六棱镜2的外围设置有反射镜面,所述六棱镜2围绕其中心轴旋转,所述六棱镜2的横截面为正六边形;所述光电导体板3上充满第一电荷;所述暂存基板4上设置有多个微型发光二极管9,所述微型发光二极管9上充满第二电荷,所述第二电荷与所述第一电荷的极性相反;简单地说,所述第一电荷为正电荷或者负电荷的其中一个,而所述第二电荷则为正电荷或者负电荷的另一个。
可选地,第一电荷为正电荷,第二电荷则为负电荷。
所述激光发射器1用于发射激光,所述激光经所述六棱镜2反射至所述光电导体板3上,通过所述激光照射所述光电导体板3产生光电效应,以导出光电导体板3上的部分所述第一电荷,以在所述光电导体板3形成带电转移区域301;所述光电导体板3用于利用所述第一电荷与所述第二电荷之间的库伦力将所述暂存基板4上的所述微型发光二极管9吸附至所述带电转移区域301上,以便于将转移至所述光电导体板3上的微型发光二极管转移至显示背板5上。
如图3所示,所谓带电转移区域301,是指在光电导体板3上带有电荷的区域,而除了带电转移区域301外,光电导体板3上的其余部分则不带电荷,表现电中性。
本发明的创新点在于,通过激光发射器1、六棱镜2、光电导体板3和暂存基板4的配合,在光电导体板3上形成带电转移区域301,通过带电转移区域301上电荷的库伦力,抓取特定位置上的微型发光二极管9,将微型发光二极管9转移到光电导体板3上,进而转移至显示背板5上。一般的,一个带电转移区域301,对应一个微型发光二极管9。
由于六棱镜2的横截面为正六边形,在六棱镜2旋转的过程中,当激光照射到六棱镜2上不同的侧面,就会来回扫描形成直线。本发明技术方案的激光传播路径为:激光发射器1发出的激光,照射到六棱镜2上,由六棱镜2反射至光电导体板3。在此过程中,六棱镜2时刻都围绕其中心轴旋转,因此,如图3所示,激光的光斑会在光电导体板3上形成一条直线式的运动轨迹,在本技术方案中,此过程为扫描。
如图6所示,扫描开始时,激光照射于光电导体板3的左侧;如图7所示,扫描结束时,激光照射于光电导体板3的右侧。在此期间,激光的光斑在光电导体板3自左向右扫描。此时,一个扫描过程就已经完成,光电导体板3上形成有一条被激光扫描过的直线,如图3所示,。六棱镜2继续旋转,同时,光电导体板3也向前移动,使得激光的光斑落在与刚扫描形成的直线相邻的位置上,再进行进一步的扫描,形成另一条直线。以此类推,六棱镜2以一定的转速旋转,光电导体板3以一定的速度前进,重复操作即可完成整个光电导体板3的扫描。在此过程中,控制激光发射器1间断式工作,即可在光电导体板3上形成带电转移区域301。
需要说明的是,只要保证激光能够均匀照射到光电导体板3上的每一处即可,自左向右扫描或者自右向左扫描都是能够具体扫描方式之一,以上仅仅是举例说明,并不是对技术方案的限定。
所谓光电效应,是指在高于某特定频率的电磁波的照射下,某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流,即光生电。本发明技术方案的原理为:由于光电导体板3上原先充满了第一电荷,通过激光发射器1和旋转的六棱镜2配合后,激光将光电导体板3上的多余电荷导出,从而在既定区域形成带有电荷的带电转移区域301。利用带电转移区域301内电荷的吸引力,可将暂存基板4上带有第二电荷微型发光二极管9吸附固定,转移至光电导体板3,进而转移至显示背板5上。重复操作即可完成巨量转移。
由此可见,在本发明中,激光发射器1发出的激光经过六棱镜2反射至光电导体板3上,光电导体板3和暂存基板4上分别充满第一电荷和第二电荷,旋转的六棱镜2使得激光照射在光电导体板3的特定区域上形成带电转移区域301,通过第一电荷和第二电荷相互作用的库伦力,即可将暂存基板4内的微型发光二极管9吸附于带电转移区域301上,进而转移至显示背板5上,无须引入辅助转移介质,具有转移精度高的优点,还能保证微型发光二极管9和显示背板5不受损伤。
如图4和图5所示,优选地,一种巨量转移装置,除了激光发射器1、六棱镜2、光电导体板3和暂存基板4外,还包括第一充电滚轴302和第二充电滚轴401。所述第一充电滚轴302上充满所述第一电荷,所述第一充电滚轴302用于与所述光电导体板3滚动接触,将所述第一电荷转移至所述光电导体板3上,以使所述光电导体板3带上所述第一电荷;所述第二充电滚轴401上充满所述第二电荷,所述第二充电滚轴401用于与所述暂存基板4滚动接触,将所述第二电荷转移至位于所述暂存基板4的所述微型发光二极管9上,以使所述微型发光二极管9带上所述第二电荷。
向光电导体板3充电时,将第一充电滚轴302抵接于光电导体板3上,再控制第一充电滚轴302在光电导体板3上滚动过去,由于第一充电滚轴302上充满第一电荷,光电导体板3上与第一充电滚轴302接触过的部分就会带有第一电荷,而未接触过的部分则不会。同样地,向暂存基板4充电时,将第二充电滚轴401抵接于暂存基板4上,再控制第二充电滚轴401在暂存基板4上滚动过去,由于第二充电滚轴401上充满第二电荷,暂存基板4上与第二充电滚轴401接触过的部分就会带有第二电荷,而未接触过的部分则不会。
基于上述技术方案,通过第一充电滚轴302与光电导体板3的滚动接触使得光电导体板3上充满第一电荷,通过第二充电滚轴401与暂存基板4的滚动接触使得暂存基板4上充满第二电荷,有利于使得光电导体板3和暂存基板4上的第一电荷和第二电荷均匀分布。
如图2所示,优选地,一种巨量转移装置,除了激光发射器1、六棱镜2、光电导体板3、暂存基板4外、第一充电滚轴302和第二充电滚轴401外,还包括光调节镜6。所述光调节镜6设置于所述激光发射器1的出光端,所述光调节镜6用于过滤所述激光发射器1发出的携带有电荷转移波长的激光,并过滤掉除所述电荷转移波长以外波长的激光,只保留波长为电荷转移波长的激光,以此来选择激光的波长。通过光调节镜6过滤的激光,只保留激光中与光电导体板3相匹配的波长,更加有效地导出光电导体板3上的第一电荷,以更精确地在光电导体板3上形成带电转移区域301。
对应地,所述光电导体板3为板状结构,所述光电导体板3包括导电基板层和感光材料层,所述感光材料层设置于所述导电基板层上,所述第一电荷分布于所述感光材料层上。具体地,所述导电基板层的材料为铝,所述感光材料层则与所述激光发射器1所发出的激光的波长相匹配。具体地,所述光电导体板3上还有电荷转移线,所述电荷转移线与所述导电基板层相连,所述电荷转移线用于将所述导电基板层上的第一电荷转移出去。
光电导体板3上充满第一电荷,通过激光照射后仅能促使第一电荷进行转移,而不能直接控制第一电荷转移。对应地,通过导电基板层和感光材料层组成光电导体板3。当激光照射在感光材料层上时,会改变感光材料层的导电系数,此时,导电系数升高后的感光材料层,会将其上的第一电荷转移至导电基板层上,再由电荷转移线转移到整个装置以外;而其他未被激光照射过的感光材料层,其导电系数不会发生改变,分布于其上的第一电荷同样也不会被转移。电荷转移波长为能够改变感光材料层导电系数的特定波长,不同的感光材料层对应不同的电荷转移波长。因此,基于上述技术方案,选择与激光波长配合的感光材料层,有助于形成带电转移区域。比如,当某种感光材料层只会受红外光的照射而改变导电系数,此时电荷转移波长为红外光对应的波长,则通过光调节镜6过滤掉除红外光以外的激光,只保留红外光所对应的波长;当某种感光材料层只会受紫外光的照射而改变导电系数,此时电荷转移波长为紫外光对应的波长,则通过光调节镜6过滤掉除紫外光以外的激光,只保留紫外光所对应的波长。
如图2所示,优选地,一种巨量转移装置,除了激光发射器1、六棱镜2、光电导体板3、暂存基板4外和光调节镜6外,还包括平面镜7。具体地,所述平面镜7设置于所述激光发射器1的出光端,所述平面镜7用于将入射至所述平面镜的所述激光反射至所述六棱镜。所述激光发射器1发出的激光依次经过所述光调节镜6和所述平面镜7后,照射到所述六棱镜2上。设置有平面镜7,通过平面镜7改变激光的方向,有助于缩小巨量转移装置的体积。
由于光电导体板3是具有一定长度的板状结构,当通过六棱镜2旋转而控制激光的光斑落在光电导体板3上时,激光的光斑会在光电导体板3上形成一条直线式的运动轨迹,在这个过程中,激光的焦距是不变的,因此,实际上是无法控制激光的焦距正好落在整个光电导体板3的长度方向。
如图2所示,为了解决上述问题,优选地,一种巨量转移装置,除了激光发射器1、六棱镜2、光电导体板3、暂存基板4外、光调节镜6和平面镜7以外,还包括调焦透镜8。所述调焦透镜8设置于所述六棱镜2和所述光电导体板3之间,所述调焦透镜8用于将从所述六棱镜2入射的所述激光进行聚焦,并将聚焦后的焦点落在所述光电导体板3上。具体地,所述调焦透镜8的上设置有相对的第一表面和第二表面,所述第一表面为平面,所述第二表面为凸面。
调焦透镜8的作用在于调整激光的焦距,设置有调焦透镜8,通过调焦透镜8调节激光的焦点,以使得激光能够聚焦于整个光电导体板3的长度方向,以提高光电效率的效率,使得激光能够均匀照射。
如图8所示,本申请还提供一种巨量转移方法,其特征在于,所述方法应用于如上所述的巨量转移装置,所述方法包括:
S1.对所述光电导体板进行充电,使所述光电导体板上充满第一电荷;
S2.启动所述激光发射器1并控制所述六棱镜2围绕其中心轴旋转,所述激光发射器1发出的激光经所述六棱镜2反射至所述光电导体板3上,在所述光电导体板3形成带电转移区域301;
S3.对所述暂存基板4进行充电,使所述暂存基板4上的微型发光二极管9充满第二电荷;
S4.对合所述光电导体板3和所述暂存基板4,利用所述第一电荷与所述第二电荷之间的库伦力,将所述暂存基板4内的所述微型发光二极管9吸附于所述带电转移区域301上;
S5.对合所述光电导体板3和显示背板5,将所述光电导体板3上的所述微型发光二极管9转移至所述显示背板5上。
基于上述技术方案,激光发射器1发出的激光经过六棱镜2反射至光电导体板3上,光电导体板3和暂存基板4上分别充满第一电荷和第二电荷,旋转的六棱镜2使得激光照射在光电导体板3的特定区域上形成带电转移区域301,通过第一电荷和第二电荷的库伦力即可将暂存基板4内的微型发光二极管9吸附于带电转移区域301上,进而转移至显示背板5上,无须引入辅助转移介质,具有转移精度高的优点,还能保证微型发光二极管9和显示背板5不受损伤。
优选地,一种巨量转移方法,所述巨量转移装置包括第一充电滚轴302和/或第二充电滚轴401;所述对光电导体板3进行充电具体包括:通过所述第一充电滚轴302对所述光电导体板3进行充电,所述第一充电滚轴302上充满所述第一电荷。所述对暂存基板4进行充电具体包括:通过所述第二充电滚轴401对所述暂存基板4进行充电,所述第二充电滚轴401上充满所述第二电荷。巨量转移装置可包括有第一充电滚轴302和第二充电滚轴401二者中的一个,也可以二者都有。
基于上述技术方案,通过第一充电滚轴302与光电导体板3的滚动接触使得光电导体板3上充满第一电荷,通过第二充电滚轴401与暂存基板4的滚动接触使得暂存基板4上充满第二电荷,有利于使得光电导体板3和暂存基板4上的第一电荷和第二电荷均匀分布。
优选地,一种巨量转移方法,所述巨量转移装置还包括平面镜7和调焦透镜8;所述激光发射器1发出的激光经所述六棱镜2反射至所述光电导体板3上具体包括:所述激光发射器1发出的激光经过所述平面镜7反射至所述六棱镜2,所述六棱镜2反射的激光经过所述调焦透镜8聚焦后,将聚焦后的焦点落在所述光电导体板3上,从而将激光照射到所述光电导体板3上。
基于上述技术方案,设置有光调节镜6,光调节镜6用于选择激光的波长,通过光调节镜6过滤激光,只保留激光中与光电导体板3匹配的波长,更加有效地导出光电导体板3上的第一电荷,以更精确地在光电导体板3上形成带电转移区域301。设置有平面镜7,通过平面镜7改变激光的方向,有助于缩小巨量转移装置的体积。
优选地,一种巨量转移方法,所述对合所述光电导体板3和所述显示背板5,将所述光电导体板3上的所述微型发光二极管9转移至所述显示背板5上具体包括:对合所述光电导体板3和显示背板5,使得所述光电导体板3上的所述微型发光二极管9对应进入所述显示背板5上的装载阱501内,所述装载阱501内设置有粘接层;通过激光照射或者加热的方式融化粘接层,将所述微型发光二极管9邦定于所述显示背板5上的所述装载阱501内;分离所述光电导体板3和所述显示背板5,以完成转移。
基于上述技术方案,通过控制带电转移区域301的形成位置,即可使得光电导体板3上的微型发光二极管9正好对应进入显示背板5上的装载阱501内。
以下结合图9-图15,对本发明中的一种巨量转移方法进行详细说明。
如图9所示,通过第一充电滚轴302对光电导体板3进行充电,使所述光电导体板3上充满所述第一电荷。
如图10所示,通过第二充电滚轴401对暂存基板4进行充电,使所述暂存基板4上充满所述第二电荷。
通过激光发射器1、光调节镜6、平面镜7、六棱镜2和调焦透镜8的配合,所述激光发射器1发出的激光经所述六棱镜2后照射至所述光电导体板3上,在所述光电导体板3形成带电转移区域301,如图9所示。
如图11所示,将充电完成的光电导体板3和暂存基板4进行对合。所谓对合,就是将两块板合在一起。对合后,带电转移区域301上的第一电荷与暂存基板4内微型发光二极管9上的第二电荷之间存在库伦力的作用。
如图12所示,分开光电导体板3和暂存基板4,利用库伦力的作用,将微型发光二极管9从暂存基板4转移至光电导体板3上。此时,光电导体板3上只有带电转移区域301附着有所述微型发光二极管9,而其他区域则未附着有微型发光二极管9。
如图13所示,将光电导体板3与显示背板5进行对合,附着于光电导体板3的带电转移区域301上的所述微型发光二极管9会陷入预先设置在显示背板5上的装载阱501内,而且,装载阱501内还设置有用于邦定的粘接层。
如图14所示,通过激光照射或者加热的方式融化粘接层,将所述微型发光二极管9邦定于所述显示背板5上的装载阱501内。邦定完成后,微型发光二极管9从光电导体板3转移至显示背板5。
如图15所示,重复上述操作,即可完成整个显示背板5的巨量转移。在图15中的显示背板5上,具有红绿蓝三色微型发光二极管9。
基于本发明所公开的巨量转移技术方案,可根据全彩化显示背板上红绿蓝三色微型发光二极管的间距和生长基板上间距,进行相应的图形化,实现选择性转移,进而实现显示背板的全彩化。一般来说,生长基板上的间距和暂存基板上间距相同,因此间距调整很难,而通过本技术方案即完成选择性转移,从而提高单位面积上的生长基板上生产的芯片数量,有利于大规模量,提高量产可行性,降低生产成本。
综上所述,本发明提供了一种巨量转移装置及一种巨量转移方法,包括激光发射器1、六棱镜2、光电导体板3和暂存基板4。所述六棱镜2的外围设置有反射镜面,所述六棱镜2围绕其中心轴旋转,所述六棱镜2的横截面为正六边形;所述光电导体板3上充满第一电荷;所述暂存基板4上设置有多个微型发光二极管9,所述微型发光二极管9上充满第二电荷,所述第二电荷与所述第一电荷的极性相反;简单地说,所述第一电荷为正电荷或者负电荷的其中一个,而所述第二电荷则为正电荷或者负电荷的另一个。所述激光发射器1用于发出的激光,所述激光经所述六棱镜2反射至所述光电导体板3上,通过所述激光照射所述光电导体板3,使得所述光电导体板3产生光电效应,从而导出其上的部分第一电荷,以在所述光电导体板3形成带电转移区域301;所述光电导体板3用于通过第一电荷和第二电荷的库伦力将所述暂存基板4内的微型发光二极管9吸附于所述带电转移区域301上,进而转移至显示背板5上。基于上述技术方案,激光发射器1发出的激光经过六棱镜2反射至光电导体板3上,光电导体板3和暂存基板4上分别充满第一电荷和第二电荷,旋转的六棱镜2使得激光照射在光电导体板3的特定区域上形成带电转移区域301,通过第一电荷和第二电荷的库伦力即可将暂存基板4内的微型发光二极管9吸附于带电转移区域301上,进而转移至显示背板5上,无须引入辅助转移介质,具有转移精度高的优点,还能保证微型发光二极管9和显示背板5不受损伤。
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)
1.一种巨量转移装置,其特征在于,包括:
激光发射器;
六棱镜,所述六棱镜围绕其中心轴旋转;
光电导体板,所述光电导体板上充满第一电荷;
暂存基板,所述暂存基板上设置有多个微型发光二极管,所述微型发光二极管上充满第二电荷,所述第二电荷与所述第一电荷为不同电性的电荷;
所述激光发射器用于发射激光,所述激光经所述六棱镜反射至所述光电导体板上,以导出所述光电导体板上的部分所述第一电荷,以在所述光电导体板形成带电转移区域;
所述光电导体板用于利用所述第一电荷与所述第二电荷之间的库伦力将所述暂存基板上的所述微型发光二极管吸附至所述带电转移区域上,以便于将转移至所述光电导体板上的微型发光二极管转移至显示背板上。
2.根据权利要求1所述的一种巨量转移装置,其特征在于,还包括:
第一充电滚轴,所述第一充电滚轴上充满所述第一电荷,所述第一充电滚轴用于与所述光电导体板滚动接触,将所述第一电荷转移至所述光电导体板上,以使所述光电导体板带上所述第一电荷;
第二充电滚轴,所述第二充电滚轴上充满所述第二电荷,所述第二充电滚轴用于与所述暂存基板滚动接触,将所述第二电荷转移至位于所述暂存基板的所述微型发光二极管上,以使所述微型发光二极管带上所述第二电荷。
3.根据权利要求2所述的一种巨量转移装置,其特征在于,还包括:
光调节镜,所述光调节镜设置于所述激光发射器的出光端,所述光调节镜用于透过所述激光发射器发出的电荷转移波长的激光,并过滤掉除所述电荷转移波长以外波长的激光。
4.根据权利要求2所述的一种巨量转移装置,其特征在于,还包括:
平面镜,所述平面镜设置于所述激光发射器的出光端,所述平面镜用于将入射至所述平面镜的所述激光反射至所述六棱镜。
5.根据权利要求4所述的一种巨量转移装置,其特征在于,还包括:
调焦透镜,所述调焦透镜设置于所述六棱镜和所述光电导体板之间,所述调焦透镜用于将从所述六棱镜入射的所述激光进行聚焦,并将聚焦后的焦点落在所述光电导体板上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种巨量转移装置,其特征在于:所述光电导体板为板状结构,所述光电导体板包括导电基板层和感光材料层,所述感光材料层设置于所述导电基板层上,所述第一电荷分布于所述感光材料层上。
7.一种巨量转移方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1-6任意一项所述的巨量转移装置,所述方法包括:
对所述光电导体板进行充电,使所述光电导体板上充满第一电荷;
启动所述激光发射器并控制所述六棱镜围绕其中心轴旋转,所述激光发射器发出的激光经所述六棱镜反射至所述光电导体板上,在所述光电导体板形成带电转移区域;
对所述暂存基板进行充电,使所述暂存基板上的微型发光二极管充满第二电荷;
对合所述光电导体板和所述暂存基板,利用所述第一电荷与所述第二电荷之间的库伦力,将所述暂存基板内的所述微型发光二极管吸附于所述带电转移区域上;
对合所述光电导体板和显示背板,将所述光电导体板上的所述微型发光二极管转移至所述显示背板上。
8.根据权利要求7所述的一种巨量转移方法,其特征在于,所述巨量转移装置包括第一充电滚轴和/或第二充电滚轴;
所述对光电导体板进行充电,包括:
通过所述第一充电滚轴对所述光电导体板进行充电,所述第一充电滚轴上充满所述第一电荷;和/或,
所述对暂存基板进行充电,包括:通过所述第二充电滚轴对所述暂存基板进行充电,所述第二充电滚轴上充满所述第二电荷。
9.根据权利要求8所述的一种巨量转移方法,其特征在于,所述巨量转移装置还包括平面镜和调焦透镜;
所述激光发射器发出的激光经所述六棱镜反射至所述光电导体板上,包括:所述激光发射器发出的激光经过所述平面镜反射至所述六棱镜,所述六棱镜反射的激光经过所述调焦透镜聚焦后,将聚焦后的焦点落在所述光电导体板上。
10.根据权利要求9所述的一种巨量转移方法,其特征在于,所述对合所述光电导体板和显示背板,将所述光电导体板上的所述微型发光二极管转移至所述显示背板上,包括:
对合所述光电导体板和所述显示背板,使得所述光电导体板上的所述微型发光二极管对应进入所述显示背板上的装载阱内,所述装载阱内设置有粘接层;
通过激光照射或者加热的方式融化粘接层,将所述微型发光二极管邦定于所述显示背板上的所述装载阱内;
分离所述光电导体板和所述显示背板,以完成转移。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007025536A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
WO2018139667A1 (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | 株式会社新川 | ピックアップ装置およびピックアップ方法 |
CN110323162A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-10-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种巨量转移装置及巨量转移方法 |
CN110349902A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-10-18 | 华中科技大学 | 一种基于可寻址电磁阵列的MicroLED巨量转移装置及方法 |
CN110537252A (zh) * | 2017-03-24 | 2019-12-03 | 东丽工程株式会社 | 拾取方法、拾取装置和安装装置 |
CN110571325A (zh) * | 2018-04-12 | 2019-12-13 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 微型发光二极管显示面板及其制备方法 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007025536A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置及び画像形成装置 |
WO2018139667A1 (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | 株式会社新川 | ピックアップ装置およびピックアップ方法 |
CN110537252A (zh) * | 2017-03-24 | 2019-12-03 | 东丽工程株式会社 | 拾取方法、拾取装置和安装装置 |
CN110571325A (zh) * | 2018-04-12 | 2019-12-13 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 微型发光二极管显示面板及其制备方法 |
CN110323162A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-10-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种巨量转移装置及巨量转移方法 |
CN110349902A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-10-18 | 华中科技大学 | 一种基于可寻址电磁阵列的MicroLED巨量转移装置及方法 |
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