CN113348541B - 一种发光二极管的巨量转移系统以及巨量转移方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管(10)的巨量转移系统(1000)，所述巨量转移系统(1000)包括：转移装置(40)，将所述发光二极管(10)抓取至所述显示背板(50)；以及磁性装置(60)，具有吸引所述发光二极管(10)的磁场，所述发光二极管(10)在所述磁场的作用下，从所述转移装置(40)被选择吸附至所述显示背板(50)。一种发光二极管(10)的巨量转移方法，所述巨量转移方法应用于发光二极管(10)的巨量转移系统(1000)，所述巨量转移系统(1000)包括转移装置(40)及磁性装置(60)，所述巨量转移方法包括：利用所述转移装置(40)将所述发光二极管(10)与所述显示背板(50)待安装所述发光二极管(10)的固定点一一对应；以及利用所述磁性装置(60)的磁场吸引所述发光二极管(10)，以将所述发光二极管(10)从所述转移装置(40)选择吸附至所述显示背板(50)。
Description
技术领域
本发明涉及微型发光二极管(Micro-LED)技术领域，尤其一种发光二极管的巨量转移系统以及巨量转移方法。
背景技术
微型发光二极管具有良好的稳定性、寿命，以及运行温度上的优势。同时，微型发光二极管也继承了发光二极管低功耗、色彩饱和度高、反应速度快、对比度强等优点。因此，微型发光二极管具有极大的应用前景，例如微型发光二极管显示屏。
微型发光二极管显示屏在制造过程中需要将原生基板上的发光二极管转移固定到显示屏背板上。传统的巨量转移方法是将显示屏背板上的金属焊料加热熔融后，利用转移基板将发光二极管以加压的方式让发光二极管与金属焊料贴合，以将发光二极管固定于显示屏背板。但是，由于转移基板在加压过程中难以控制压力的大小，很容易造成发光二极管的破裂、损坏。并且，传统的巨量转移方法中，将发光二极管固定于转移基板通常采用的是复杂的发光二极管弱化结构。发光二极管弱化结构的制程非常困难，极大影响了发光二极管显示屏的制造效率。
发明内容
本发明提供了一种发光二极管的巨量转移系统，可以有效避免发光二极管在转移过程中出现破裂、损坏等现象，同时还能提高发光二极管显示屏的制造效率。
第一方面，本发明实施例提供一种发光二极管的巨量转移系统，所述巨量转移系统包括：
转移装置，将所述发光二极管抓取至所述显示背板；以及
磁性装置，具有吸引所述发光二极管的磁场，所述发光二极管在所述磁场的作用下，从所述转移装置被选择吸附至所述显示背板。
第二方面，本发明实施例提供一种发光二极管的巨量转移方法，所述巨量转移方法应用于发光二极管的巨量转移系统，所述巨量转移系统包括转移装置及磁性装置，所述巨量转移方法包括：
利用所述转移装置将所述发光二极管与所述显示背板待安装所述发光二极管的固定点一一对应；以及
利用所述磁性装置的磁场吸引所述发光二极管，以将所述发光二极管从所述转移装置选择吸附至所述显示背板。
上述发光二极管的巨量转移系统以及巨量转移方法，通过利用通电螺线管能够产生磁场的特性，在将发光二极管转移至显示背板时，直接从转移装置将发光二极管吸附至显示背板，有效避免了发光二极管在转移过程中因压力等问题出现破裂、损坏的现象，同时也提高了发光二极管显示屏的制造效率。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的巨量转移系统的示意图。
图2为本发明第二实施例提供的巨量转移系统的示意图。
图3为本发明第三实施例提供的巨量转移系统的示意图。
图4为本发明第四实施例提供的巨量转移系统的示意图。
图5为本发明实施例提供的巨量转移流程图。
图6为本发明第一实施例提供的第一具体实施例巨量转移过程示意图。
图7为本发明第一实施例提供的第二具体实施例巨量转移过程示意图。
图8为本发明第一实施例提供的第一具体实施例巨量转移子流程图。
图9为本发明第一实施例提供的第二具体实施例巨量转移子流程图。
图10为本发明第一实施例提供的第一具体实施例巨量转移子过程示意图。
图11为本发明第一实施例提供的第二具体实施例巨量转移子过程示意图。
图12为本发明第二实施例提供的巨量转移过程示意图。
图13为本发明第三实施例提供的巨量转移过程示意图。
图14为本发明第四实施例提供的巨量转移过程示意图。
图15为本发明第五实施例提供的巨量转移子过程流程图。
图16为本发明第五实施例提供的巨量转移子过程示意图。
具体实施方式
为使得对本发明的内容有更清楚及更准确的理解，现将贴合附图详细说明。说明书附图示出本发明的实施例的示例，其中，相同的标号表示相同的元件。可以理解的是，说明书附图示出的比例并非本发明实际实施的比例，其仅为示意说明为目的，并非依照原尺寸作图。
请参看图1，其为本发明第一实施例提供的巨量转移系统示意图。巨量转移系统1000用于将发光二极管10转移至显示背板50。其中，发光二极管10包括朝向转移装置40的第一端面101、与第一端面101相背设置的第二端面102。第二端面102与显示背板50结合。发光二极管10具有磁性。具体地，发光二极管10的电极11可采用金、银、铜、铁、钴、镍、铝、钛、钼、铬、锌等具有磁性的材料制成。发光二极管10的电极11中还可以蒸镀或掺杂磁性材料，以使得电极11具有更强的磁性。
巨量转移系统1000包括转移装置40、磁性装置60。具体地，转移装置40包括转移基板42、以及涂布于转移基板42的第一黏着层41。转移装置40通过第一黏着层41抓取发光二极管10并转移至显示背板50上方，且发光二极管10的第二端面102朝向显示背板50。其中，第一黏着层41为热解胶，热解胶的粘性随温度的增加而减小。
磁性装置60包括控制器62、间隔设置的多个螺线管61。具体地，螺线管61与设置于显示背板50的固定点501一一对应。螺线管61的两端通过导线(图未标)与磁性装置60底部的控制器62电连接。螺线管61通过控制器62进行通电或断电。每一螺线管61通电时产生磁场，磁场能够吸引发光二极管10。发光二极管10在磁场的作用下从转移装置40被吸附至显示背板50。每一螺线管61外侧包覆着抗磁套管611，抗磁管套611可以避免各螺线管61通电后产生的磁场相互干扰。
显示背板50与磁性装置60之间设置有加热平台70。加热平台70贴合显示背板50，加热平台70用于对设置于显示背板50的固定点501进行加热。固定点501加热后呈熔融状，用于固定发光二极管10于显示背板50。其中，固定点501为金属焊料，金属焊料包括锡和铟等。
请参看图2，其为本发明第二实施例提供的巨量转移系统示意图。第二实施例提供的巨量转移系统2000与第一实施例提供的巨量转移系统1000的不同之处在于，每一螺线管61包括一个开关610，开关610用于控制相对应的螺线管61与电源供应器62的电连接。通电的螺线管61产生的磁场能够吸引发光二极管10。发光二极管10在磁场的作用下从转移装置40被选择性吸附至显示背板50。巨量转移系统2000的其他结构与巨量转移系统1000的基本一致，在此不再赘述。
请参看图3，其为本发明第三实施例提供的巨量转移系统示意图。第三实施例提供的巨量转移系统3000与第二实施例提供的巨量转移系统2000的不同之处在于，转移基板42间隔设置有多个凸柱420，凸柱420与设置于显示背板50的固定点501一一对应。第一黏着层41涂布于多个凸柱420。发光二极管10通过第一黏着层41粘贴于凸柱420。巨量转移系统3000的其他结构与巨量转移系统2000的基本一致，在此不再赘述。
请参看图4，其为本发明第四实施例提供的巨量转移系统示意图。第四实施例提供的巨量转移系统4000与第三实施例提供的巨量转移系统3000的不同之处在于，磁性装置60包含有间隔设置的多个磁体63，磁体63与设置于显示背板50的固定点501一一对应。每一磁体63外侧包覆着抗磁套管631，抗磁管套631可以避免各磁体63产生的磁场相互干扰。磁体63产生的磁场能够吸引发光二极管10。发光二极管10在磁场的作用下从转移装置40被吸附至显示背板50。巨量转移系统4000的其他结构与巨量转移系统3000的基本一致，在此不再赘述。
请结合参看图5和图6，其为本发明第一实施例提供的第一具体实施例的巨量转移示意图。发光二极管10为倒装型，即发光二极管10的两个电极11均位于发光二极管10的第二端面102。转移装置40通过涂布于转移基板42的第一黏着层41抓取的发光二极管10间隔粘贴于转移基板42，将发光二极管10转移至显示背板50的步骤具体包括：
步骤S101，利用转移装置40将发光二极管10与显示背板50待安装发光二极管10的固定点501一一对应。具体地，移动转移装置40至显示背板50上方，使转移基板42上粘贴的发光二极管10与设置于显示背板50待安装发光二极管10的固定点501一一对应；
步骤S103，利用磁性装置60的磁场吸引发光二极管10。具体地，利用控制器62给螺线管61通电，以使得通电螺线管61产生磁场，以将发光二极管10从转移装置40吸附至显示背板50。同时，利用加热器80对转移装置40进行加热。具体地，将加热器80放置于转移装置40远离发光二极管10的一侧。加热器80对转移装置40进行加热，增加第一黏着层41的温度。从而第一黏着层41的粘性减小，以使得第一黏着层41对发光二极管10的粘性小于通电螺线管61对发光二极管10的吸引力，发光二极管10被吸附至显示背板50。被吸附下的发光二极管10放置于固定点501，发光二极管10的两个电极11与固定点501接触；
步骤S105，利用加热平台70对显示背板50进行加热以熔融固定点501。加热熔融后的固定点501与发光二极管10的两个电极11结合，将发光二级管10固定于显示背板50。
请结合参看图5和图7，其为本发明第一实施例提供的第二具体实施例的巨量转移示意图。第二具体实施例提供的巨量转移过程与第一具体实施例提供的巨量转移过程不同之处在于，发光二极管10为垂直型，即发光二极管10的两个电极11分别位于发光二极管10的第一端面101和第二端面102。发光二极管10被吸附至显示背板50并放置于固定点501，位于发光二极管10第二端面102的电极11与固定点501接触。加热熔融后的固定点501与发光二极管10第二端面102的电极11结合，将发光二级管10固定于显示背板50。第二具体实施例提供的巨量转移的其他过程与第一具体实施例提供的巨量转移过程基本一致，在此不再赘述。
在上述实施例中，通过利用通电螺线管61能够产生磁场的特性，在将发光二极管10转移至显示背板50时，直接从转移装置40将具有磁性的发光二极管10吸附至显示背板50，有效避免了发光二极管10在转移过程中因压力等问题出现破裂、损坏的现象。同时，由于第一黏着层41采用的是热解胶，其在受热后粘性减小，故只需要给螺线管61以较小的电流即可将发光二极管10吸附至显示背板50。采用第一黏着层41将发光二极管10固定于转移基板42的方法，避免了传统复杂的弱化结构，提高了发光二极管显示屏的制造效率。
请参看图12，其为本发明第二实施例提供的巨量转移过程示意图。第二实施例提供的巨量转移过程与第一实施例提供的巨量转移过程不同之处在于，每一螺线管61包括一个开关610，开关610用于控制相对应的螺线管61与电源供应器62的电连接。利用控制器62给螺线管61通电时，利用开关610控制螺线管61与控制器62之间的电连接，通电的螺线管61产生的磁场能够吸引发光二极管10。待转移的发光二极管10在磁场的作用下从转移装置40被选择性吸附至显示背板50。第二实施例提供的巨量转移的其他过程与第一实施例提供的巨量转移过程基本一致，在此不再赘述。
在上述实施例中，每一螺线管61设置有一个开关610，以使得每一螺线管61能够独立通电或断电，可以有选择地将发光二极管10吸引至显示背板50，从而实现选择性巨量转移。
请参看图13，其为本发明第三实施例提供的巨量转移过程示意图。第三实施例提供的巨量转移过程与第二实施例提供的巨量转移过程不同之处在于，转移基板42间隔设置有多个凸柱420，凸柱420与设置于显示背板50的固定点501一一对应。第一黏着层41涂布于多个凸柱420。转移装置40通过涂布于凸柱420的第一黏着层41抓取的发光二极管10间隔粘贴于转移基板42。第三实施例提供的巨量转移的其他过程与第二实施例提供的巨量转移过程基本一致，在此不再赘述。
在上述实施例中，在转移基板42上设置多个凸柱420，使得将发光二极管10转移至显示背板50时，发光二极管10能与显示背板50上待转移的位置精准对位。同时也避免了在磁性装置60对发光二极管10选择性吸引的过程中出现其他未吸取发光二极管10移位的现象。
请参看图14，其为本发明第四实施例提供的巨量转移过程示意图。第四实施例提供的巨量转移过程与第三实施例提供的巨量转移过程不同之处在于，磁性装置60包含有间隔设置的多个磁体63，磁体63与设置于显示背板50的固定点501一一对应。每一磁体63外侧包覆着抗磁套管631，抗磁管套631可以避免各磁体63产生的磁场相互干扰。磁体63产生的磁场能够吸引发光二极管10。发光二极管10在磁场的作用下从转移装置40被吸附至显示背板50。第四实施例提供的巨量转移的其他过程与第三实施例提供的巨量转移过程基本一致，在此不再赘述。
请结合参看图8和图10，其为本发明第一实施例提供的第一具体实施例的巨量转移子过程示意图。巨量转移的子过程用于将发光二极管10从原生基板20转移至转移装置40。将发光二极管10转移至转移装置40的步骤具体包括：
步骤S201，利用涂布有第二黏着层31的临时基板30粘贴间隔生成于原生基板20的发光二极管10于临时基板30。具体地，发光二极管10间隔生成于原生基板20，发光二极管10的第一端面101朝向原生基板20。涂布有第二黏着层31的临时基板30放置于原生基板20上方，并使第二黏着层31朝向发光二极管10。向发光二极管10的方向移动临时基板30，以使得发光二极管10通过第二黏着层31粘贴于临时基板30。其中，第二黏着层31为热解胶，其粘性随温度的增加而减小；
步骤S203，剥离原生基板20。具体地，放置镭射装置90于原生基板20远离发光二极管10的一侧，镭射装置90对原生基板20进行镭射光照射以剥离原生基板20；
步骤S205，利用转移装置40抓取发光二极管10。具体地，涂布有第一黏着层41的转移基板42放置于临时基板30上方，并使第一黏着层41朝向发光二极管10。向发光二极管10的方向移动转移装置40，以使得第一黏着层41与发光二极管10接触。同时，利用加热器80对临时基板30进行加热。具体地，将加热器80放置于临时基板30远离发光二极管10的一侧。加热器80对临时基板30进行加热，增加第二黏着层31的温度。从而第二黏着层31的粘性减小，以使得第二黏着层31对发光二极管10的粘性小于第一黏着层41对发光二极管10的粘性，发光二极管10通过转移装置40的抓取剥离临时基板30。
请参看图9和图11，其为本发明第一实施例提供的第二具体实施例的巨量转移子过程示意图。巨量转移的子过程用于将发光二极管10从原生基板20转移至转移装置40。将发光二极管10转移至转移装置40的步骤具体包括：
步骤S301，利用转移装置40抓取间隔生成于原生基板20的发光二极管10。具体地，发光二极管10间隔生成于原生基板20，发光二极管10的第二端面102朝向原生基板20。涂布有第一黏着层41的转移基板42放置于原生基板20上方，并使第一黏着层41朝向发光二极管10。向发光二极管10的方向移动转移装置40，以使得发光二极管10通过第一黏着层41粘贴于转移基板40；
步骤S303，剥离原生基板20。具体地，放置镭射装置90于原生基板20远离发光二极管10的一侧，镭射装置90对原生基板20进行镭射光照射以剥离原生基板20。
请结合参看图15和图16，其为本发明第五实施例提供的巨量转移子过程示意图。第五实施例提供的巨量转移子过程与第一实施例提供的巨量转移子过程不同之处在于，第五实施例提供的巨量转移子过程还包括：
步骤S204，利用蚀刻装置100去除发光二极管10之间的第二黏着层31。具体地，放置蚀刻装置100于临时基板30上方并朝向发光二极管10，采用干蚀刻的方法去除发光二极管10之间的第二黏着层31，以使得仅发光二极管10下方留有第二黏着层31。通过第二黏着层31粘贴于临时基板30的发光二极管10与转移基板42的多个凸柱420一一对应。
第五实施例提供的巨量转移子过程的其他过程与第一实施例提供的巨量转移子过程的基本一致，在此不再赘述。
在上述实施例中，去除发光二极管10之间的第二黏着层31，以使得转移装置40在抓取发光二极管10的过程中，发光二极管10能与转移装置40上相对应的凸柱420精准对位，同时也避免了发光二极管10产生偏移的问题。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所列举的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (16)
1.一种发光二极管的巨量转移系统，其特征在于，所述巨量转移系统包括：
转移装置，将所述发光二极管抓取至显示背板；所述转移装置包括：转移基板，所述转移基板间隔设置有多个凸柱，所述凸柱与设置于所述显示背板的固定点一一对应；涂布于所述转移基板的凸柱的第一黏着层，通过所述第一黏着层抓取所述发光二极管粘贴于所述转移基板；
以及
磁性装置，具有吸引所述发光二极管的磁场，所述发光二极管在所述磁场的作用下，从所述转移装置被选择吸附至所述显示背板；所述磁性装置为电磁装置，所述转移装置与所述磁性装置相互独立，所述磁性装置与所述显示背板相互独立；所述电磁装置设置有：
控制器；以及
间隔设置的多个螺线管，所述多个螺线管与所述控制器电连接，所述螺线管通过所述控制器进行通电或者断电，所述每一螺线管通电时产生磁场；
所述螺线管的外侧包覆抗磁套管。
2.如权利要求1所述的巨量转移系统，其特征在于，所述每一螺线管包括一个开关，所述开关用于控制相对应的所述螺线管与所述控制器的电连接。
3.如权利要求1所述的巨量转移系统，其特征在于，所述磁性装置包含有间隔设置的多个磁体。
4.如权利要求3所述的巨量转移系统，其特征在于，所述第一黏着层为热解胶，所述热解胶的粘性随温度的增加而减小。
5.如权利要求4所述的巨量转移系统，其特征在于，所述巨量转移系统还包括：
加热器，所述加热器设置于所述转移装置远离所述发光二极管的一侧，所述加热器用于将所述发光二极管吸附至所述显示背板时对所述转移装置加热。
6.如权利要求1所述的巨量转移系统，其特征在于，所述巨量转移系统还包括：
加热平台，所述加热平台设置于所述显示背板与所述磁性装置之间并贴合所述显示背板，所述加热平台用于对设置于所述显示背板的固定点进行加热，所述固定点加热后呈熔融状，用于固定所述发光二极管于所述显示背板。
7.一种发光二极管的巨量转移方法，其特征在于，所述巨量转移方法应用于权利要求1至6中任一项所述的发光二极管的巨量转移系统，所述巨量转移系统包括转移装置及磁性装置，所述巨量转移方法包括：
利用所述转移装置将所述发光二极管与显示背板待安装所述发光二极管的固定点一一对应，其中，所述转移装置与所述磁性装置相互独立，所述磁性装置与所述显示背板相互独立；以及
利用所述磁性装置的磁场吸引所述发光二极管，以将所述发光二极管从所述转移装置选择吸附至所述显示背板。
8.如权利要求7所述的巨量转移方法，其特征在于，所述利用所述转移装置将所述发光二极管与所述固定点一一对应具体包括：
涂布第一黏着层于所述转移装置的转移基板，通过所述第一黏着层抓取所述发光二极管粘贴于所述转移基板。
9.如权利要求7所述的巨量转移方法，其特征在于，所述利用所述转移装置将所述发光二极管与所述固定点一一对应还包括：
涂布第一黏着层于所述转移装置的多个凸柱，所述多个凸柱间隔设置于所述转移装置的转移基板，通过所述第一黏着层抓取所述发光二极管粘贴于所述转移基板。
10.如权利要求7所述的巨量转移方法，其特征在于，将所述发光二极管转移至所述转移装置之前，所述巨量转移方法还包括：
利用涂布有第二黏着层的临时基板粘贴间隔生成于原生基板的发光二极管于所述临时基板，其中，所述发光二极管为倒装型，所述发光二极管的两个电极均位于所述发光二极管与朝向所述转移装置的第一端面向背设置的第二端面；
剥离所述原生基板；
利用所述转移装置抓取所述发光二极管，以使得所述发光二极管剥离所述临时基板。
11.如权利要求10所述的巨量转移方法，其特征在于，剥离所述原生基板后，所述巨量转移方法还包括：
利用蚀刻装置去除所述发光二极管之间的所述第二黏着层。
12.如权利要求10所述的巨量转移方法，其特征在于，所述第二黏着层为热解胶，所述热解胶的粘性随温度的增加而减小。
13.如权利要求12所述的巨量转移方法，其特征在于，当利用所述转移装置抓取所述发光二极管时，所述巨量转移方法还包括：
利用加热器对所述临时基板进行加热以减小所述第二黏着层的粘性。
14.如权利要求7所述的巨量转移方法，其特征在于，将所述发光二极管转移至所述转移装置之前，所述巨量转移方法还包括：
利用所述转移装置抓取间隔生成于原生基板的发光二极管，其中，所述发光二极管为垂直型，所述发光二极管的两个电极分别位于所述发光二极管朝向所述转移装置的第一端面和与所述第一端面相背设置的第二端面；
剥离所述原生基板。
15.如权利要求10或14所述的巨量转移方法，其特征在于，所述剥离所述原生基板具体包括：
利用镭射装置对所述原生基板进行镭射光照射以剥离所述原生基板。
16.如权利要求7所述的巨量转移方法，其特征在于，将所述发光二极管从所述转移装置选择吸附至所述显示背板，所述巨量转移方法还包括：
利用加热平台对所述显示背板进行加热以熔融所述固定点，以使得所述发光二极管固定于所述显示背板。
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