CN116387419B - Led灯珠的巨量转移方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体显示技术领域,提供一种LED灯珠的巨量转移方法,方法包括:提供生长基板,生长基板包括第一衬底和设置于第一衬底的一表面的LED灯珠阵列,LED灯珠阵列的LED灯珠与第一衬底之间通过释放层连接;提供驱动电路基板,驱动电路基板包括第二衬底和设置于第二衬底的一表面的灯安装部阵列,灯安装部阵列与LED灯珠阵列相匹配;移动生长基板至驱动电路基板的上方,旋转生长基板和/或驱动电路基板,以使LED灯珠阵列与灯安装部阵列对位;蒸发释放层,移走第一衬底。本方法无需单独转移厚度非常小的单个LED灯珠,提高了LED灯珠的转移量,提升了转移效率,提高了对位准确度,同时降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体显示技术领域,尤其是涉及一种LED灯珠的巨量转移方法。
背景技术
LED灯珠,例如mini-LED/Micro-LED,在制程中,需要在生长基板经过一系列工艺制作成一颗一颗的LED灯珠,然后将其转移到驱动电路基板上。因为LED灯珠的尺寸特别小,所需要转移的LED灯珠数量特别庞大,这种将数量特别多的微型元件从一个基板上转移到另一个基板上的技术称之为巨量转移。
由于mini-LED/Micro-LED的特性,LED灯珠本身尺寸很小,在使用mini-LED/Micro-LED做显示时面临将大量微米级LED灯珠芯片颗粒转移安装到驱动电路基板的挑战,这需要更高精度、更高转移量的技术支持。
LED灯珠巨量转移的两个难点:一是制造好的LED灯珠在转移时,是从生长基板上拿取转移到驱动板上,对于制造完成的LED灯珠的转移厚度而言,只占LED灯珠和生长基板的整体厚度的3%左右,因此需要的精细化操作技术难度大;二是一次需要转移的数量太多,例如全高清显示产品(分辨率为1920*1080),需要转移的LED灯珠有1920*1080*3=6220800颗,因此转移数百万颗的LED灯珠的效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED灯珠的巨量转移方法,旨在解决现有的LED灯珠巨量转移存在的难度大、效率低的技术问题。
本申请提供了一种LED灯珠的巨量转移方法,所述方法包括:
S100:提供生长基板,所述生长基板包括第一衬底和设置于所述第一衬底的一表面的LED灯珠阵列,所述LED灯珠阵列的LED灯珠与所述第一衬底之间通过释放层连接;
S200:提供驱动电路基板,所述驱动电路基板包括第二衬底和设置于所述第二衬底的一表面的灯安装部阵列,所述灯安装部阵列与所述LED灯珠阵列相匹配;
S300:移动所述生长基板至所述驱动电路基板的上方,旋转所述生长基板和/或所述驱动电路基板,以使所述LED灯珠阵列与所述灯安装部阵列对位;
S400:蒸发所述释放层,移走所述第一衬底。
在其中一个实施例中,第一操作台包括第一操作平台和旋转连接于所述第一操作平台的第一支撑柱,所述生长基板可拆卸地固定在所述第一操作台背离所述第一支撑柱的一侧;
步骤S300具体包括以下步骤:
S310:采用机械臂抓取在所述第一操作台,并移动所述第一操作台至所述驱动电路基板的上方;
S320:旋转所述第一操作平台,以使所述LED灯珠阵列与所述灯安装部阵列对位;
S330:将所述生长基板与所述第一操作平台分离。
在其中一个实施例中,所述第一操作平台和所述第一支撑柱中的一个设有圆形轨道槽,所述第一操作平台和所述第一支撑柱中的另一个设有滑轮,所述滑轮滑动设置于所述圆形轨道槽中。
在其中一个实施例中,所述第一操作台还包括第一气管和第一气囊,所述第一气管固定安装于所述第一操作平台,所述第一气管的末端延伸至突出于所述生长基板,所述第一气囊安装于所述第一气管的末端并与所述第一气管连通,所述第一气囊膨胀时抵压所述第一衬底,以将所述生长基板按压固定在所述第一操作平台上。
在其中一个实施例中,步骤S320包括:
S321:将所述驱动电路基板放置在第二操作台的第二操作平台,所述第一操作平台具有第一光学对位标记,所述第二操作平台具有第二光学对位标记;
S322:旋转所述第一操作平台,以使所述第一光学对位标记与所述第二光学对位标记对准。
在其中一个实施例中,所述LED灯珠具有第一电极,所述第一电极背离所述第一衬底设置,所述灯安装部阵列的灯安装部为灯槽,所述灯槽的槽底设置有第二电极。
在其中一个实施例中,所述第一电极包括第一阳极和第一阴极,所述第二电极包括第二阳极和第二阴极;
所述第一阴极为第一环状电极,所述第一阳极为第一实心块状电极,所述第一环状电极环绕所述第一实心块状电极设置,所述第一环状电极与所述第一实心块状电极之间具有间隙,所述第二阴极为第二环状电极,所述第二阳极为第二实心块状电极,所述第二环状电极环绕所述第二实心块状电极设置,所述第二环状电极与所述第二实心块状电极之间具有间隙。
在其中一个实施例中,所述第二环状电极与所述灯槽的槽壁之间的间隙小于所述第一环状电极与所述第一实心块状电极之间的间隙。
在其中一个实施例中,在步骤S100之后还包括:使用清洗溶液清洗所述生长基板,以使所述LED灯珠阵列的表面形成一层水膜;
和/或,在步骤S200之后还包括:使用清洗溶液清洗所述驱动电路基板,以使所述灯安装部阵列的表面形成一层水膜。
在其中一个实施例中,步骤S400具体为:
采用滚轮的凸块抵接所述生长基板的背面;
加热所述凸块,以使所述释放层蒸发。
本发明提供的LED灯珠的巨量转移方法的有益效果是:通过生长基板一次性转移包括多个LED灯珠的LED灯珠阵列,将生长基板移动至驱动电路基板的上方,通过旋转生长基板和/或驱动电路基板,使得LED灯珠阵列与灯安装部阵列对位,接着蒸发释放层,使得LED灯珠阵列与第一衬底分离,移走第一衬底,LED灯珠阵列保持与灯安装部阵列对位,无需单独转移厚度非常小的单个LED灯珠,解决了现有的LED灯珠巨量转移存在的难度大、效率低的技术问题,从而提高了LED灯珠的转移量、提升了转移效率,提高了对位准确度,同时降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的LED灯珠的巨量转移方法的流程示意图;
图2为实施例中的生长基板放置在第一操作平台的结构示意图;
图3为实施例中的驱动电路基板放置在第二操作平台的结构示意图;
图4为实施例中的生长基板放置在第一操作台的结构示意图;
图5为实施例中的生长基板与驱动电路基板的对位示意图;
图6为实施例中的蒸发释放层的结构示意图;
图7为一实施例中的LED灯珠与灯安装部的对位示意图;
图8为一实施例中的LED灯珠与灯安装部的又一对位示意图;
图9为一实施例中的LED灯珠的结构示意图;
图10为一实施例中的灯安装部的结构示意图;
图11为又一实施例中的LED灯珠的结构示意图;
图12为又一实施例中的灯安装部的结构示意图。
其中,图中各附图标记:
10、生长基板;11、第一衬底;12、LED灯珠阵列;121、LED灯珠;1211、第一电极;1212、第一阳极;1213、第一阴极;1214、第一倒角;13、第三光学对位标记;
20、驱动电路基板;21、第二衬底;22、灯安装部阵列;221、灯安装部;222、灯槽;2221、第二电极;2222、第二阳极;2223、第二阴极;2224、第二倒角;23、第四光学对位标记;
30、第一操作台;31、第一操作平台;32、第一支撑柱;33、圆形轨道槽;34、第一转轴;35、第一气管;36、第一气囊;37、第一吸盘;38、第一光学对位标记;
40、第二操作台;41、第二操作平台;42、第二支撑柱;43、圆形限位槽;44、第二转轴;45、第二气管;46、第二气囊;47、第二吸盘;48、第二光学对位标记;
50、滚轮;51、凸块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征,结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方,并非所有的指代都是相同的实施例。此外,在一个或多个实施例中,可以以任何合适的方式组合特定的特征,结构或特性。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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元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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
LED灯珠的尺寸较小,例如mini-LED、Micro-LED,很难实现巨量转移。其中,Micro-LED(Micro Light-Emitting Diode,微型发光二极管)是新一代显示技术,相较于OLED(Organic Light Emitting Display,有机发光二极管)技术,Micro-LED亮度更高、发光效率更好、但功耗更低,因此其市场前景备受看好。Micro-LED有正装、倒装、垂直等结构类型。然而,每一颗Micro-LED的尺寸只有10um~50um,尺寸非常小,更难进行巨量转移。
Micro-LED巨量转移的两个难点:一是制造好的Micro-LED灯珠在转移时,是从生长基板上夹取转移到驱动电路基板,对于制造完成的Micro-LED的转移厚度而言只有整体厚度的3%左右,因此需要的精细化操作技术难度大;二是一次需要转移的数量太多,例如解析度FHD的产品(1920*1080),需要转移的LED灯珠有1920*1080*3=6220800颗,因此需要考虑数百万颗的LED灯珠的转移技术必须符合现有的效率要求。
相关的一种巨量转移方法为,采用机械压头和激光焊接相结合的转印技术,主要工作流程包括传送单元将生长基板上的LED灯珠传送到驱动电路基板,机械压头将生长基板上的LED灯珠下压于驱动电路基板贴合,焊接单元将LED灯珠焊接到驱动基板上,监控单元最终监控效果、温度、焊接情况等。根据目前机械力转移的技术能力,每秒钟可以转移50颗-100颗LED灯珠,可转移的灯珠尺寸为200um-50um,转移精度达到2um-5um。因此,相关技术中的巨量转移方法存在以下几个问题:第一,每秒钟转移LED灯珠的数量较少,以每秒钟100颗LED效率为例,FHD分辨率产品共(1920*1080*3)/100/60/60≈17小时,即生产一片FHD分辨率的产品需要17小时,即使多三压头单元的设备生产一片也需要约6小时,单日产量太低;第二,压头单元需逐个LED灯珠的操作,对压头的磨损较大,极易造成设备损坏;第三,压头设计的结构设计较为尖锐,可能造成LED灯珠损坏。
现对本发明实施例中的LED灯珠121的巨量转移方法进行说明。结合图1,该方法包括:
S100:结合图2,提供生长基板10。生长基板10包括第一衬底11和设置于第一衬底11的一表面的LED灯珠阵列12,LED灯珠阵列12的LED灯珠121与第一衬底11之间通过释放层连接。
具体地,第一衬底11为蓝宝石基板(Sapphire Substrate)、氮化镓基板(GalliumNitride Substrate)、氮化铝基板(Aluminum Nitride Substrate)、硅基板(SiliconSubstrate)、砷化镓基板(Gallium Arsenide Substrate)以及碳化硅基板(SiliconCarbide Substrate),本申请对第一衬底11的具体类型不做限定。可选地,第一衬底11为晶圆衬底,晶圆衬底是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨,抛光,切片后,形成硅晶圆片,也就是晶圆衬底。
可选地,步骤S100包括,在第一衬底11上制作LED灯珠阵列12。具体地,将传统LED芯片用微缩制程技术进行微缩化、阵列化、薄膜化。例如,经过衬底、磊晶制程、磊晶片、清洗、蒸镀、黄光制程、化学刻蚀、熔合、研磨、切割、测试等工艺制程,LED灯珠121可以在化学刻蚀阶段制成不同形状。即可以在化学刻蚀阶段设计LED灯珠121的形状,包括其第一电极1211的形状。
S200:结合图3,提供驱动电路基板20,驱动电路基板20包括第二衬底21和设置于第二衬底21的一表面的灯安装部阵列22,灯安装部阵列22与LED灯珠阵列12相匹配。
具体地,第二衬底21为蓝宝石基板(Sapphire Substrate)、氮化镓基板(GalliumNitride Substrate)、氮化铝基板(Aluminum Nitride Substrate)、硅基板(SiliconSubstrate)、砷化镓基板(Gallium Arsenide Substrate)以及碳化硅基板(SiliconCarbide Substrate),本申请对第二衬底21的具体类型不做限定。
其中,灯安装部阵列22与LED灯珠阵列12相匹配,包括LED灯珠阵列12按照灯安装部阵列22的尺寸、间距、排布进行设计制造的情况,灯安装部阵列22按照LED灯珠阵列12的尺寸、间距、排布进行设计制造的情况,以及灯安装部阵列22与LED灯珠阵列12均按照预设阵列进行设计制造的情况,从而相互匹配。
本方法可以先进行步骤S100,再进行步骤S200,也可以进行步骤S200,再进行步骤S100,还可以同时进行步骤S100和S200。
S300:结合图4和图5,移动生长基板10至驱动电路基板20的上方,旋转生长基板10和/或驱动电路基板20,以使LED灯珠阵列12与灯安装部阵列22对位。具体地,可以通过旋转生长基板10、或者旋转驱动电路基板20、或者分别旋转生长基板10和驱动电路基板20,实现LED灯珠阵列12与灯安装部阵列22对位。
S400:结合图6,蒸发释放层,移走第一衬底11。
可选地,在步骤S400之后,还包括:利用物理沉积制造保护层,将LED灯珠阵列12封装在驱动电路基板20上。
本申请中,通过生长基板10一次性转移包括多个LED灯珠121的LED灯珠阵列12,将生长基板10移动至驱动电路基板20的上方,通过旋转生长基板10和/或驱动电路基板20,使得LED灯珠阵列12与灯安装部阵列22对位,接着蒸发释放层,使得LED灯珠阵列12与第一衬底11分离,移走第一衬底11,LED灯珠阵列12保持与灯安装部阵列22对位,无需单独转移厚度非常小的单个LED灯珠121,解决了现有的LED灯珠121巨量转移存在的难度大、效率低的技术问题,从而提高了LED灯珠121的转移量、提升了转移效率,提高了对位准确度,同时降低了成本。
当LED灯珠121为Micro-LED灯珠121时,Micro-LED灯珠121包括红光灯珠、蓝光灯珠和绿光灯珠。此时,在步骤100中需要提供第一基板、第二基板和第三基板,第一基板包括红光衬底和设置于红光衬底的一表面的红光灯珠阵列,第二基板包括蓝光衬底和设置于蓝光衬底的一表面的蓝光灯珠阵列,第三基板包括绿光衬底和设置于绿光衬底的一表面的绿光灯珠阵列。第一基板的红光灯珠阵列、第二基板的蓝光灯珠阵列和第三基板的蓝光灯珠阵列组合成LED灯珠阵列12,与驱动电路基板20的灯安装部阵列22相匹配。
第一基板、第二基板和第三基板无固定顺序地分别进行步骤S300和步骤S400。
在一种可能的实施例中,第二基板先进行步骤S300和步骤S400,即移动第二基板至驱动电路基板20的上方,旋转第二基板和/或驱动电路基板20,以使蓝光灯珠阵列与灯安装部阵列22对位;蒸发第二基板的释放层,移走蓝光衬底。接着,第一基板重复步骤S300和步骤S400,即移动第一基板至驱动电路基板20的上方,旋转第一基板和/或驱动电路基板20,以使红光灯珠阵列与灯安装部阵列22对位;蒸发第一基板的释放层,移走红光衬底。最后,第三基板重复步骤S300和步骤S400,即移动第三基板至驱动电路基板20的上方,旋转第三基板和/或驱动电路基板20,以使绿光灯珠阵列与灯安装部阵列22对位;蒸发第三基板的释放层,移走绿光衬底。
在一些实施例中,结合图4,第一操作台30包括第一操作平台31和旋转连接于第一操作平台31的第一支撑柱32,生长基板10可拆卸地固定在第一操作台30背离第一支撑柱32的一侧。
步骤S300具体包括以下步骤:
S310:采用机械臂抓取在第一操作台30,并移动第一操作台30至驱动电路基板20的上方。
S320:旋转第一操作平台31,即旋转生长基板10,以使LED灯珠阵列12与灯安装部阵列22对位。
S330:将生长基板10与第一操作平台31分离。
本申请中,借助第一操作台30和机械臂能够方便地移动生长基板10,以及旋转生长基板10,实现LED灯珠阵列12与灯安装部阵列22对位。
可选地,当LED灯珠121为Micro-LED灯珠121时,第一操作台30的数量为三个,机械臂的数量为三个,三个第一操作台30和三个机械臂分别对应第一基板、第二基板和第三基板,用于实现第一基板、第二基板和第三基板无固定顺序地分别进行步骤S300和步骤S400。
在其中一个实施例中,结合图4,第一操作平台31和第一支撑柱32中的一个设有圆形轨道槽33,第一操作平台31和第一支撑柱32中的另一个设有滑轮,滑轮滑动设置于圆形轨道槽33中,滑轮沿圆形轨道槽33的周向滑动,从而带动与之连接的第一操作平台31或第一支撑柱32旋转,实现第一操作平台31与第一支撑柱32的相对转动,即实现安装于第一操作平台31上的生长基板10旋转。
在一个可能的示例中,结合图4,圆形轨道槽33的数量为一个,相对应地,滑块的数量为一个。在另一个可能的示例中,圆形轨道槽33的数量可以为两个以上,两个以上的圆心轨道槽同心设置,相对应地,滑块的数量为两个以上。
在一个可能的示例中,结合图4,第一支撑柱32连接有第一转轴34,第一转轴34可转动地连接于第一操作平台31,且垂直于圆形轨道槽33、并经过圆形轨道槽33的圆心,从而第一转轴34能够支撑第一操作平台31和第一支撑柱32之间的相对旋转。
可选地,第一操作平台31设有圆形轨道槽33,第一支撑柱32设有滑轮。
在其中一个实施例中,结合图5,第一操作台30还包括第一气管35和第一气囊36,第一气管35固定安装于第一操作平台31,第一气管35的末端延伸至突出于生长基板10,第一气囊36安装于第一气管35的末端并与第一气管35连通,第一气囊36膨胀时抵压第一衬底11,以将生长基板10按压固定在第一操作平台31上。当向第一气管35充气时,第一气囊36膨胀,第一衬底11被夹持在第一气囊36和第一操作平台31上,实现生长基板10固定在第一操作平台31上。当向第一气管35抽气或放气时,第一气囊36缩小,第一衬底11被松开,生长基板10可从第一操作平台31上分离。采用第一气囊36充气和放气的方式实现生长基板10可拆卸地固定在第一操作平台31上,不损坏生长基板10,操作基板,容易控制,有利于提高效率。
可以理解,在其他实施例中,生长基板10还可以通过可伸缩的压块实现可拆卸地固定在第一操作平台31上,或者,生长基板10可拆卸地粘接在第一操作平台31上,在此不做唯一限定。
在一种实施例中,第一支撑柱32通过第一吸盘37与第一操作平台31可拆卸连接,便于第一支撑柱32与第一操作平台31之间固定与分离,且不需要拆卸螺钉等操作,有利于提高效率。
在一种实施例中,生长基板10可以在第一操作台30上进行加工制造。具体地,第一衬底11可拆卸地固定在第一操作平台31上,然后通过制程工艺在第一衬底11上加工出LED灯珠阵列12。
在其中一个实施例中,结合图2和图3,步骤S320包括:
S321:将驱动电路基板20放置在第二操作台40的第二操作平台41,第一操作平台31具有第一光学对位标记38,第二操作平台41具有第二光学对位标记48。第一光学对位标记38和第二光学对位标记48的数量相等。
可选地,第一光学对位标记38的数量可以为一个或多个。例如,结合图2,第一光学对位标记38的数量可以为多个时,多个第一光学对位标记38沿第一操作平台31的周向间隔分布。在图2示出的一种实施例中,第一操作平台31为方形,四个第一光学对位标记38分布于第一操作平台31的四个角。
可选地,第二光学对位标记48的数量可以为一个或多个。例如,结合图3,第二光学对位标记48的数量可以为多个时,多个第二光学对位标记48沿第二操作平台41的周向间隔分布。在图3示出的一种实施例中,第二操作平台41为方形,四个第二光学对位标记48分布于第二操作平台41的四个角。
S322:旋转第一操作平台31,以使第一光学对位标记38与第二光学对位标记48对准。借助于第一光学对位标记38与第二光学对位标记48,能够方便地判定和校准生长基板10与驱动电路基板20对位。
具体地,结合图2,生长基板10具有第三光学对位标记13,第三光学对位标记13用于生长基板10在第一操作平台31上精准定位安装。
具体地,结合图3,驱动电路基板20具有第四光学对位标记23,第四光学对位标记23用于驱动电路基板20在第二操作平台41上精准定位安装。
在一些实施例中,结合图5,第二操作平台41和第一支撑柱32中的一个设有圆形限位槽43,第二操作平台41和第二支撑柱42中的另一个设有限位轮,限位轮滑动设置于圆形限位槽43中,限位轮沿圆形限位槽43的周向滑动,从而带动与之连接的第二操作平台41或第二支撑柱42旋转,实现第二操作平台41与第二支撑柱42的相对转动,即实现安装于第二操作平台41上的驱动电路基板20可旋转设置。
在一个可能的示例中,圆形限位槽43的数量为一个或两个以上,两个以上的圆心限位槽同心设置。
在一个可能的示例中,结合图5,第二支撑柱42连接有第二转轴44,第二转轴44可转动地连接于第二操作平台41,且垂直于圆形限位槽43、并经过圆形限位槽43的圆心,从而第二转轴44能够支撑第二操作平台41和第二支撑柱42之间的相对旋转。
在其中一个实施例中,结合图5,第二操作台40还包括第二气管45和第二气囊46,第二气管45固定安装于第二操作平台41,第二气管45的末端延伸至突出于驱动电路基板20,第二气囊46安装于第二气管45的末端并与第二气管45连通,第二气囊46膨胀时抵压第二衬底21,以将驱动电路基板20按压固定在第二操作平台41上。采用第二气囊46充气和放气的方式实现驱动电路基板20可拆卸地固定在第二操作平台41上,不损坏驱动电路基板20,操作基板,容易控制,有利于提高效率。
可以理解,在其他实施例中,驱动电路基板20还可以通过可伸缩的压块实现可拆卸地固定在第二操作平台41上,或者,驱动电路基板20可拆卸地粘接在第二操作平台41上,在此不做唯一限定。
在一种实施例中,第二支撑柱42通过第二吸盘47与第二操作平台41可拆卸连接,便于第二支撑柱42与第二操作平台41之间固定与分离,且不需要拆卸螺钉等操作,有利于提高效率。
在一些实施例中,结合图7,LED灯珠121具有第一电极1211,第一电极1211背离第一衬底11设置,灯安装部阵列22的灯安装部221为灯槽222,灯槽222的槽底设置有第二电极2221。灯槽222的设置,有利于LED灯珠121的精准定位。当LED灯珠阵列12与灯安装部阵列22对位时,第一电极1211与第二电极2221接触导通。
在其中一个实施例中,结合图7、图8和图9,第一电极1211包括第一阳极1212和第一阴极1213,第二电极2221包括第二阳极2222和第二阴极2223。其中,第一阳极1212用于与第二阳极2222对位导通,第一阴极1213用于与第二阴极2223对位导通。
第一阳极1212、第一阴极1213、第二阳极2222和第二阴极2223的形状尺寸相互独立地设计,可以为环状、点状,可以为多边形、圆形、椭圆形或不规则形。
在一实施例中,结合图7和图8,第一阳极1212、第一阴极1213、第二阳极2222和第二阴极2223均为方块。在对位不精准的情况下,第一阳极1212和第二阳极2222可能不接触导通,第一阴极1213和第二阴极2223可能不接触导通,甚至第一阳极1212和第二阴极2223导通,导致短路。
在另一实施例中,结合图9和图10,第一阴极1213为第一环状电极,第一阳极1212为第一实心块状电极,第一环状电极环绕第一实心块状电极设置,第一环状电极与第一实心块状电极之间具有间隙,第二阴极2223为第二环状电极,第二阳极2222为第二实心块状电极,第二环状电极环绕第二实心块状电极设置,第二环状电极与第二实心块状电极之间具有间隙。如此设计,当LED灯珠121落入灯槽222内,即使LED灯珠121存在一定的位置偏差(LED灯珠121与灯槽222尺寸不可能刚刚好贴紧,必须保持一定的间隙才能方便LED灯珠121落入灯槽222)时,第一环状电极可以保证始终与第二环状电极良好接触。
具体地,第二环状电极与灯槽222的槽壁之间的间隙X1小于第一环状电极与第一实心块状电极之间的间隙X2。如此设计,即使LED灯珠121在灯槽222内发生位移,其位移尺寸不会大于X1,否则第二环状电极会碰触灯槽222的槽壁,限制LED灯珠121继续偏移。间隙X2永远大于间隙X1,就算LED灯珠121发生了位移也不会导致LED灯珠121的第一阳极1212与驱动电路基板20的灯槽222内的第二阴极2223相接触导致短路。
在一实施例中,驱动电路基板20的外型设计为方型,驱动电路基板20上采用刻蚀工艺将LED灯珠121的安装位置蚀刻出来,并根据产品的分辨率进行尺寸确定LED灯珠121的尺寸,设计灯槽222,除了灯槽222,其余位置均设计为平面。
在一实施例中,结合图11,LED灯珠121设计有第一倒角1214,以便于进入灯槽222。
在一实施例中,结合图12,灯槽222的槽口设计第二倒角2224,可以保证LED灯珠121在放入灯槽222时有第二倒角2224作为导向,避免LED灯珠121与灯槽222的棱角碰撞挤压发生损伤。
在一实施例中,灯槽222上宽下窄,方便转移时LED灯珠121顺利放入灯槽222中。
在一些实施例中,在步骤S100之后还包括:使用清洗溶液清洗生长基板10,以使LED灯珠阵列12的表面形成一层水膜。
在一些实施例中,在步骤S200之后还包括:使用清洗溶液清洗驱动电路基板20,以使灯安装部阵列22的表面形成一层水膜。
如此,由于生长基板10和驱动电路基板20对位的时候不可避免会发生接触,在调整位置的时候又不可避免会存在摩擦,为了避免LED灯珠121及其第一电极1211损坏,进行清洗溶液清洗,一是可以保证生长基板10和驱动电路基板20在结合部位没有异物避免杂物影响质量,二是可以在清洗后使得生长基板10和驱动电路基板20的对位面均有一层水膜,这层水膜可以保证对位时减小其摩擦保护LED灯珠121不受损坏,当对位完成后,对驱动电路基板20进行适当加温蒸发掉水膜即可。
在一些实施例中,结合图5,步骤S400具体为:
S410:采用滚轮50的凸块51抵接生长基板10的背面。
S420:加热凸块51,以使释放层蒸发。
可以理解,在其他实施例中,释放层的材质为激光照射后连接能力降低或消失的材质。例如,第一衬底11为透明衬底,当使用激光照射第一衬底11远离LED灯珠阵列12的一侧时,激光可以通过第一衬底11到达第一衬底11的另一侧,使得释放层蒸发,LED灯珠121可从第一衬底11脱落。
具体地,释放层的材质为GaN,而GaN在被激光照射时可以部分分解产生氮气,氮气产生推力,将LED灯珠121推离第一衬底11,从第一衬底11上脱落。
在另一些实施例中,释放层为光解胶,同样能够实现分离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种LED灯珠的巨量转移方法,其特征在于,所述方法包括:
S100:提供生长基板,所述生长基板包括第一衬底和设置于所述第一衬底的一表面的LED灯珠阵列,所述LED灯珠阵列的LED灯珠与所述第一衬底之间通过释放层连接;
S200:提供驱动电路基板,所述驱动电路基板包括第二衬底和设置于所述第二衬底的一表面的灯安装部阵列,所述灯安装部阵列与所述LED灯珠阵列相匹配;
S300:移动所述生长基板至所述驱动电路基板的上方,旋转所述生长基板和/或所述驱动电路基板,以使所述LED灯珠阵列与所述灯安装部阵列对位;
S400:蒸发所述释放层,移走所述第一衬底;
其中,第一操作台包括第一操作平台和旋转连接于所述第一操作平台的第一支撑柱,所述生长基板可拆卸地固定在所述第一操作台背离所述第一支撑柱的一侧;所述第一操作台还包括第一气管和第一气囊,所述第一气管固定安装于所述第一操作平台,所述第一气管的末端延伸至突出于所述生长基板,所述第一气囊安装于所述第一气管的末端并与所述第一气管连通,所述第一气囊膨胀时抵压所述第一衬底,以将所述生长基板按压固定在所述第一操作平台上;
步骤S300具体包括以下步骤:
S310:采用机械臂抓取在所述第一操作台,并移动所述第一操作台至所述驱动电路基板的上方;
S320:旋转所述第一操作平台,以使所述LED灯珠阵列与所述灯安装部阵列对位;
S330:将所述生长基板与所述第一操作平台分离。
2.根据权利要求1所述的LED灯珠的巨量转移方法,其特征在于:所述第一操作平台和所述第一支撑柱中的一个设有圆形轨道槽,所述第一操作平台和所述第一支撑柱中的另一个设有滑轮,所述滑轮滑动设置于所述圆形轨道槽中。
3.根据权利要求1所述的LED灯珠的巨量转移方法,其特征在于:步骤S320包括:
S321:将所述驱动电路基板放置在第二操作台的第二操作平台,所述第一操作平台具有第一光学对位标记,所述第二操作平台具有第二光学对位标记;
S322:旋转所述第一操作平台,以使所述第一光学对位标记与所述第二光学对位标记对准。
4.根据权利要求1所述的LED灯珠的巨量转移方法,其特征在于:所述LED灯珠具有第一电极,所述第一电极背离所述第一衬底设置,所述灯安装部阵列的灯安装部为灯槽,所述灯槽的槽底设置有第二电极。
5.根据权利要求4所述的LED灯珠的巨量转移方法,其特征在于:所述第一电极包括第一阳极和第一阴极,所述第二电极包括第二阳极和第二阴极;
所述第一阴极为第一环状电极,所述第一阳极为第一实心块状电极,所述第一环状电极环绕所述第一实心块状电极设置,所述第一环状电极与所述第一实心块状电极之间具有间隙,所述第二阴极为第二环状电极,所述第二阳极为第二实心块状电极,所述第二环状电极环绕所述第二实心块状电极设置,所述第二环状电极与所述第二实心块状电极之间具有间隙。
6.根据权利要求5所述的LED灯珠的巨量转移方法,其特征在于:所述第二环状电极与所述灯槽的槽壁之间的间隙小于所述第一环状电极与所述第一实心块状电极之间的间隙。
7.根据权利要求1所述的LED灯珠的巨量转移方法,其特征在于:
在步骤S100之后还包括:使用清洗溶液清洗所述生长基板,以使所述LED灯珠阵列的表面形成一层水膜;
和/或,在步骤S200之后还包括:使用清洗溶液清洗所述驱动电路基板,以使所述灯安装部阵列的表面形成一层水膜。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的LED灯珠的巨量转移方法,其特征在于,步骤S400具体为:
采用滚轮的凸块抵接所述生长基板的背面;
加热所述凸块,以使所述释放层蒸发。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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