CN113458616A - 一种微型发光二极体显示器修复系统及修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所提供的一种微型发光二极体显示器修复系统及修复方法，包括：激光器，所述激光器用于发射激光，所述激光用于切割微型发光二极体显示器上待修复的微型发光二极体；设置在所述激光的光路上的准直透镜组件，所述准直透镜组件用于准直所述激光器发射的激光；设置在所述激光的光路旁侧的位置调节器，所述位置调节器用于调节所述准直透镜组件与所述激光器之间的距离，以调节准直后的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器上的激光光斑大小。本发明通过调节激光器发出的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器上的激光光斑大小，对坏点像素及坏点象素周围的像素中的发光元件进行切割，及时修复坏点像素附近的像素，提高了修复效率。
Description
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及的是一种微型发光二极体显示器修复系统及修复方法。
背景技术
微型发光二极体(Micro LED)显示器具有良好的稳定性和寿命，并且具有运行温度上的优势，同时也承继了LED低功耗、色彩饱和度、反应速度快、对比度强等优点，具有极大的应用前景。微型发光二极体显示器的显示背板上包括了若干像素区域SPR，例如，每个像素区域SPR包括红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片，在显示器的制作过程中，需要将红绿蓝三种LED芯片从各自的生长基板(WAFER)转移到显示背板上。但是，如果任一LED芯片出现损坏或接触不良的情况，经转移后，将会在显示背板上呈现一个坏点，影响成像效果。
目前，由于LED的制程良率尚无法达到完美，设置于显示背板上，与电路连接的微型发光二极体经过检测后，会有部分的发光二极体无法发光或是其发光表现不如预期，而形成显示器的坏点。一般而言，当显示器的这些发光二极体连接至显示背板上的电路后，会经过一修复工序，逐一将这些坏点上的发光二极体剔除，并逐一设置新的发光二极体至原来的坏点位置上。然而，微型发光二极体显示器上设置的微型发光二极体的数量动辄数十万或上百万，倘若逐一进行坏点的单点修复，则修复时间长，效率低。
因此，如何提高微型发光二极体的修复效率是亟需解决的问题。
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体显示器修复系统及修复方法，旨在解决现有技术中当微型发光二极体显示器上出现坏点时，修复工序时间长，效率低的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种微型发光二极体显示器修复系统，其中，包括：
激光器，所述激光器用于发射激光，所述激光用于切割微型发光二极体显示器上待修复的微型发光二极体；
设置在所述激光的光路上的准直透镜组件，所述准直透镜组件用于接收并准直所述激光器发射的激光；
设置在所述激光的光路旁侧的位置调节器，所述位置调节器用于调节所述准直透镜组件与所述激光器之间的距离，以调节准直后的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器上的激光光斑大小。
可选地，所述激光器的出光口与所述准直透镜组件相对设置，所述位置调节器与所述准直透镜组件相连接，所述位置调节器用于带动所述准直透镜组件移动。
可选地，所述微型发光二极体显示器修复系统还包括：
设置在所述激光的光路上，且在所述准直透镜组件背离激光器一侧的衍射光学元件，所述衍射光学元件用于将投射于微型发光二极体显示器上的激光光斑调整为矩形。
可选地，所述位置调节器包括：设置在所述准直透镜组件一侧的固定杆，以及滑动设置在所述固定杆上的连接件；所述准直透镜组件设置于所述连接件上，所述连接件用于带动所述准直透镜组件沿所述固定杆移动。
可选地，所述固定杆上设置有驱动组件，所述连接件滑动设置于所述驱动组件上。
可选地，所述驱动组件上设置有移动轨道，所述移动轨道与准直后的激光相平行。
可选地，所述微型发光二极体显示器包括：显示背板，设置在所述显示背板上的微型发光二极体，以及设置在相邻两个所述微型发光二极体之间的黑胶层；所述微型发光二极体与黑胶层之间设置有用于接收激光照射的激光切割间隙，所述黑胶层用于阻挡激光照射。
可选地，所述显示背板上设置有第一接触电极和第二接触电极，所述微型发光二极体上设置有第一电极和第二电极，所述第一接触电极与所述第一电极连接，所述第二接触电极与所述第二电极连接；所述激光切割间隙设置于所述黑胶层与所述第一电极之间，及所述黑胶层与所述第二电极之间，且位于第一接触电极和第二接触电极上；所述黑胶层覆盖于相邻的所述第一接触电极和所述第二接触电极之间，以及第一接触电极和第二接触电极上除激光切割间隙所在区域以外的其他区域上。
本发明还提供一种基于如上所述的微型发光二极体显示器修复系统实现的修复方法，其中，包括：
检测并确定微型发光二极体显示器中显示背板上的坏点像素所在位置；
以坏点像素所在位置为中心，按照预设修复半径控制位置调节器调节准直透镜组件与激光器之间的距离；
打开激光器，所述激光器发射的激光通过准直透镜组件后，在显示背板上形成以坏点像素所在位置为圆心，以预设修复半径为半径的激光光斑，对所述激光光斑中对应的微型发光二极体进行切割；
取出切割后的微型发光二极体，将新的微型发光二极体安装至显示背板。
可选地，所述修复方法还包括：
打开激光器，所述激光器发射的激光通过准直透镜组件后，经衍射光学元件，在显示背板上形成以坏点像素所在位置为中心的矩形激光光斑；
对所述矩形激光光斑中对应的微型发光二极体进行切割。
本发明所提供的一种微型发光二极体显示器修复系统及修复方法，包括：激光器，所述激光器用于发射激光，所述激光用于切割微型发光二极体显示器上待修复的微型发光二极体；设置在所述激光的光路上的准直透镜组件，所述准直透镜组件用于准直所述激光器发射的激光；设置在所述激光的光路旁侧的位置调节器，所述位置调节器用于调节所述准直透镜组件与所述激光器之间的距离，以调节准直后的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器上的激光光斑大小。本发明通过调节准直透镜组件与激光器之间的距离，以调节准直后的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器上的激光光斑大小，根据实际需要对坏点像素及坏点象素周围的像素中的发光元件进行切割，及时修复坏点象素附近的像素，提高了修复效率，节约了时间，避免了单点修复。
附图说明
图1是本发明中微型发光二极体显示器修复系统第一实施例的结构示意图。
图2是本发明中微型发光二极体显示器修复系统第一实施例中微型发光二极体显示器上的激光光斑示意图。
图3是本发明中微型发光二极体显示器修复系统第一实施例中另一切割半径的示意图。
图4是本发明中微型发光二极体显示器修复系统第一实施例中另一切割半径对应的激光光斑示意图。
图5是本发明中微型发光二极体显示器修复系统第二实施例的结构示意图。
图6是本发明中微型发光二极体显示器修复系统第二实施例对应的激光光斑示意图。
图7是本发明中微型发光二极体显示器的结构示意图。
图8是本发明中激光切割微型发光二极体显示器的示意图。
图9是本发明中修复方法较佳实施例的流程图。
附图标记说明：
10、激光器；11、激光光斑；20、准直透镜组件；30、位置调节器；31、固定杆；32、连接件；40、微型发光二极体显示器；41、显示背板；411、第一接触电极；412、第二接触电极；42、微型发光二极体；43、黑胶层；44、激光切割间隙；50、衍射光学元件。
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。
当微型发光二极体显示器40上有坏点时，微型发光二极体连接至显示背板41上的电路后，会经过修复工序，逐一将这些坏点上的发光二极体剔除，并逐一设置新的发光二极体至原来的坏点位置上。然而，微型发光二极体显示器40上设置的微型发光二极体的数量是非常庞大的，因此，浪费了时间，降低了修复效率。
一般而言，坏点像素中的LED通常与坏点像素的周围像素中的LED进行相同的磊晶制程，因此，坏点像素周围的像素亦为坏点像素的机率通常较高。因此，本发明在发现坏点像素时，针对坏点像素以及坏点像素的周围像素一起进行修复，及时修复其附近的像素可以提高修补效率，避免单点修复。
请参见图1，本发明所提供的一种微型发光二极体显示器修复系统，包括：激光器10、准直透镜组件20和位置调节器30。所述激光器10用于发射激光，所述激光用于切割微型发光二极体显示器40上待修复的微型发光二极体。所述准直透镜组件20设置在所述激光的光路上，用于准直所述激光器10发射的激光。其中，准直是指将发散的光束调整为平行光。所述位置调节器30设置在所述激光的光路旁侧，用于调节所述准直透镜组件20与所述激光器10之间的距离，以调节所述准直后的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器40上的激光光斑11大小。所述激光光斑11大小即为修复区域的范围。经过准直透镜组件20的激光在微型发光二极体显示器40上投射为圆形覆盖激光光斑11。在准直透镜组件20的焦距以内，通过控制准直透镜组件20与激光器10之间的间距d来改变环形激光的半径R的大小。
如图1和2所示，阴影处为坏点像素的微型发光二极体，通过位置调节器30控制准直透镜组件20与激光器10的间距为d1，以调节微型发光二极体显示器40的显示背板41上的激光光斑11大小，使得以坏点为中心、R1为半径范围内的微型发光二极体一起进行激光切割。如图3和图4所示，阴影处为坏点像素的微型发光二极体，通过位置调节器30控制准直透镜组件20与激光的间距为d2(d2>d1，d1和d2都在该准直透镜组件20的焦距范围内)，以调节显示背板41上的激光光斑11大小，使得以坏点为中心半径为R2(R2>R1)范围内的微型发光二极体一起进行激光切割。
这样，本发明通过调节准直透镜组件20与激光器10之间的距离，以调节激光器10发出的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器40上的激光光斑11大小，可根据实际需要对坏点像素及坏点象素周围的像素中的发光元件进行切割，及时修复其附近的像素，提高了修复效率，节约了时间，避免了单点修复。
在一种实现方式中，所述激光器10的出光口与所述准直透镜组件20相对设置，所述位置调节器30与所述准直透镜组件20相连接，所述位置调节器30用于带动所述准直透镜组件20移动。也就是说，在修复时，激光器10正对于待修复的微型发光二极体显示器40设置，激光器10的出光口对准微型发光二极体显示器40。并且，准直镜头组件固定于位置调节器30上，通过位置调节器30来调节准直镜头组件与激光器10的距离远近，从而调节激光器10所出射的光束在待修复的微型发光二极体显示器40上的激光光斑11大小。
在一种实现方式中，如图5和图6所示，由于显示背板41上的微型发光二极体设置为矩形阵列，本发明为了更好地匹配矩形阵列的微型发光二极体，所述微型发光二极体显示器40修复系统中还设置有衍射光学元件50，所述衍射光学元件50设置在所述激光的光路上，且在所述准直透镜组件背离激光器一侧。所述衍射光学元件50用于将投射于微型发光二极体显示器40上的激光光斑11调整为矩形。也就是说，本发明在准直透镜组件20和显示背板41之间加入衍射光学元件50(Difractive Optical Element，DOE)，该衍射光学元件50用于将投射于显示背板41上的光斑整形为矩形光斑，且均匀化激光亮度，更好的匹配了显示背板41上的微型发光二极体，有助于切断修复范围内的坏点像素的接触电极。
在一种实现方式中，所述位置调节器30包括：固定杆31和连接件32。所述固定杆31设置在所述准直透镜组件20一侧，所述连接件32滑动设置在所述固定杆31上；所述准直透镜组件20设置于所述连接件32上，所述连接件32用于带动所述准直透镜组件20沿所述固定杆31移动。
进一步地，所述固定杆31上设置有驱动组件，所述连接件32滑动设置于所述驱动组件上。在一种实现方式中，所述驱动组件可以设置为滚珠丝杆副。
更进一步地，所述驱动组件上设置有移动轨道，所述移动轨道与准直后的激光相平行。例如，若将微型发光二极体显示器40的显示背板41平放，那么激光器10和准直透镜组件20均设置于显示背板41的上方，位置调节器30上的移动轨道是垂直于显示背板41设置的，位置调节器30带动准直透镜组件20上下移动，如图1和图3中所示，固定杆31上的箭头方向代表移动方向，以调节激光器10和准直透镜组件20之间的间距。
在一种实现方式中，如图7和图8所示，所述微型发光二极体显示器40包括：显示背板41，设置在所述显示背板41上的微型发光二极体42，以及设置在相邻两个所述微型发光二极体42之间的黑胶层43；所述微型发光二极体42与黑胶层43之间设置有用于接收激光照射的激光切割间隙44，所述黑胶层43用于阻挡激光照射。也就是说，在激光切割过程中，为了保护微型发光二极体显示器40中显示背板41上的其他光学元件，在显示背板41上覆盖黑胶层43。具体的，所述黑胶层43覆盖于显示背板41表面，黑胶层43上设置有开口，以将微型发光二极体42裸露出来，并且黑胶层43与微型发光二极体42之间具有一定的间隙，即激光切割间隙44。这样，激光照射时，如图8所示，图8中箭头方向代表激光照射方向，发射的激光只对激光切割间隙44有作用，而对黑胶层43下方的其他光学元件没有作用，保护了黑胶层43下面的光学元件。其中，黑胶层43的材质为树脂或膏，例如有机树脂、玻璃膏等。
进一步地，请继续参阅图7，所述显示背板41上设置有第一接触电极411和第二接触电极412，所述微型发光二极体42上设置有第一电极和第二电极，所述第一接触电极411与所述第一电极连接，所述第二接触电极412与所述第二电极连接；所述激光切割间隙44设置于所述黑胶层43与所述第一电极之间，及所述黑胶层43与所述第二电极之间，且位于第一接触电极411和第二接触电极412上；所述黑胶层43覆盖于相邻的所述第一接触电极411和所述第二接触电极412之间，以及第一接触电极411和第二接触电极412上除激光切割间隙44所在区域以外的其他区域上。
由于将原来坏点对应的微型发光二极体42脱离显示背板41时，一般采用切断接触电极的方式，因此，所述黑胶层43覆盖于显示背板41表面以及部分第一接触电极411和第二接触电极412的表面，在激光切割间隙44中裸露出部分第一接触电极411和部分第二接触电极412，以便于激光切割裸露的接触电极。这样，切割后显示背板上还余留有部分第一接触电极411和部分第二接触电极412，方便新的发光二极体安装到显示背板时的精准对位。对于每个发光点，显示背板41上设置有第一接触电极411和第二接触电极412；微型发光二极体42的第一电极和第二电极分别与第一接触电极411和第二接触电极412焊接。这样，黑胶覆盖的部分会被黑胶保护，避免激光照射时损坏显示背板41上的其他元件，激光切割间隙44处将接触电极暴露出来，以便激光切断接触电极，取出坏点像素中的LED。
在一种实现方式中，所述准直透镜组件包括一个或多个准直透镜。
如图9所示，本发明还提供了一种基于如上所述的微型发光二极体显示器修复系统实现的修复方法，所述修复方法包括：
S100、检测并确定微型发光二极体显示器中显示背板上的坏点像素所在位置；
S200、以坏点像素所在位置为中心，按照预设修复半径控制位置调节器调节准直透镜组件与激光器之间的距离；
S300、打开激光器，所述激光器发射的激光通过准直透镜组件后，在显示背板上形成以坏点像素所在位置为圆心，以预设修复半径为半径的激光光斑，对所述激光光斑中对应的微型发光二极体进行切割；
S400、取出切割后的微型发光二极体，将新的微型发光二极体安装至显示背板。
在一种实现方式中，所述步骤S100具体为：利用图像采集装置(如摄像头)拍摄微型发光二极体显示器中的显示背板，经图像识别确定坏点像素所在位置。所述预设修复半径即为激光光斑半径，可以人为设定。打开激光器后，区域性地取出坏点像素及坏点像素周围的像素中的微型发光二极体，并将新的微型发光二极体安装于对应的坏点像素位置以及坏点像素周围的像素位置。
进一步地，所述修复方法还包括：
打开激光器，所述激光器发射的激光通过准直透镜组件后，经衍射光学元件，在显示背板上形成以坏点像素所在位置为中心的矩形激光光斑；
对所述矩形激光光斑中对应的微型发光二极体进行切割。
综上所述，本发明公开的一种微型发光二极体显示器修复系统及修复方法，包括：激光器，所述激光器用于发射激光，所述激光用于切割微型发光二极体显示器上待修复的微型发光二极体；设置在所述激光的光路上的准直透镜组件，所述准直透镜组件用于准直所述激光器发射的激光；设置在所述激光的光路旁侧的位置调节器，所述位置调节器用于调节所述准直透镜组件与所述激光器之间的距离，以调节准直后的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器上的激光光斑大小。本发明通过调节准直透镜组件与激光器之间的距离，以调节准直后的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器上的激光光斑大小，根据实际需要对坏点像素及坏点象素周围的像素中的发光元件进行切割，及时修复坏点象素附近的像素，提高了修复效率，节约了时间，避免了单点修复。
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体显示器修复系统，其特征在于，包括：
激光器，所述激光器用于发射激光，所述激光用于切割微型发光二极体显示器上待修复的微型发光二极体；
设置在所述激光的光路上的准直透镜组件，所述准直透镜组件用于准直所述激光器发射的激光；
设置在所述激光的光路旁侧的位置调节器，所述位置调节器用于调节所述准直透镜组件与所述激光器之间的距离，以调节准直后的激光投射在待修复的微型发光二极体显示器上的激光光斑大小。
2.根据权利要求1所述的微型发光二极体显示器修复系统，其特征在于，所述激光器的出光口与所述准直透镜组件相对设置，所述位置调节器与所述准直透镜组件相连接，所述位置调节器用于带动所述准直透镜组件移动。
3.根据权利要求1所述的微型发光二极体显示器修复系统，其特征在于，所述微型发光二极体显示器修复系统还包括：
设置在所述激光的光路上，且在所述准直透镜组件背离激光器一侧的衍射光学元件，所述衍射光学元件用于将投射于微型发光二极体显示器上的激光光斑调整为矩形。
4.根据权利要求1所述的微型发光二极体显示器修复系统，其特征在于，所述位置调节器包括：设置在所述准直透镜组件一侧的固定杆，以及滑动设置在所述固定杆上的连接件；所述准直透镜组件设置于所述连接件上，所述连接件用于带动所述准直透镜组件沿所述固定杆移动。
5.根据权利要求4所述的微型发光二极体显示器修复系统，其特征在于，所述固定杆上设置有驱动组件，所述连接件滑动设置于所述驱动组件上。
6.根据权利要求5所述的微型发光二极体显示器修复系统，其特征在于，所述驱动组件上设置有移动轨道，所述移动轨道与准直后的激光相平行。
7.根据权利要求1所述的微型发光二极体显示器修复系统，其特征在于，所述微型发光二极体显示器包括：显示背板，设置在所述显示背板上的微型发光二极体，以及设置在相邻两个所述微型发光二极体之间的黑胶层；所述微型发光二极体与黑胶层之间设置有用于接收激光照射的激光切割间隙，所述黑胶层用于阻挡激光照射。
8.根据权利要求7所述的微型发光二极体显示器修复系统，其特征在于，所述显示背板上设置有第一接触电极和第二接触电极，所述微型发光二极体上设置有第一电极和第二电极，所述第一接触电极与所述第一电极连接，所述第二接触电极与所述第二电极连接；所述激光切割间隙设置于所述黑胶层与所述第一电极之间，及所述黑胶层与所述第二电极之间，且位于第一接触电极和第二接触电极上；所述黑胶层覆盖于相邻的所述第一接触电极和所述第二接触电极之间，以及第一接触电极和第二接触电极上除激光切割间隙所在区域以外的其他区域上。
9.一种基于如权利要求1-8任意一项所述的微型发光二极体显示器修复系统实现的修复方法，其特征在于，包括：
检测并确定微型发光二极体显示器中显示背板上的坏点像素所在位置；
以坏点像素所在位置为中心，按照预设修复半径控制位置调节器调节准直透镜组件与激光器之间的距离；
打开激光器，所述激光器发射的激光通过准直透镜组件后，在显示背板上形成以坏点像素所在位置为圆心，以预设修复半径为半径的激光光斑，对所述激光光斑中对应的微型发光二极体进行切割；
取出切割后的微型发光二极体，将新的微型发光二极体安装至显示背板。
10.根据权利要求9所述的修复方法，其特征在于，所述修复方法还包括：
打开激光器，所述激光器发射的激光通过准直透镜组件后，经衍射光学元件，在显示背板上形成以坏点像素所在位置为中心的矩形激光光斑；
对所述矩形激光光斑中对应的微型发光二极体进行切割。
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