CN117096230B - 一种微发光二极管显示屏巨量转移控制方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种微发光二极管显示屏巨量转移控制方法及相关设备,本申请首先向原基板施加高斯振动信号后,得到振动响应序列,通过对照激光束对原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解后得到熔融振动响应序列,获取原基板的非的热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子,再进行振动响应特征比对,确定响应层振动生长因子,进而控制巨量转移振动信号的振动幅值和巨量转移激光的激光功率,通过巨量转移激光对原基板的待转移区域进行熔融后,向原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上,避免了挤压模效应产生的板间应力导致RGB芯片在巨量转移过程中损坏。
Description
技术领域
本申请涉及二极管显示屏技术领域,并且更具体地,涉及一种微发光二极管显示屏巨量转移控制方法及相关设备,如终端设备、芯片、计算机存储介质等。
背景技术
微发光二极管显示屏(Micro Light Emitting Diode Display, Micro LED)是由数百万个三色RGB芯片组成的,通常来说,受限于外延生长技术,在原基板上同时生长高质量的三色RGB芯片极为困难,因此需要将生长在原基板上数百万甚至数千万颗微米级的三色RGB芯片通过巨量转移技术,分批次转移到包含驱动电路的显示基板上,实现RGB排布。
现有的巨量转移技术中,通常采用激光照射原基板上的响应层,从而使得响应层温度上升导致其黏附能力降低,即通过激光照射克服甚至消除上述黏附力使得芯片足以克服表面力转移至显示基板,但这种方式为保证芯片准确到达显示基板上,往往需要原基板与显示基板之间的基板间距很低,但基板间距低时,由于原基板与显示基板之间的挤压模效应而产生板间应力,导致RGB芯片在巨量转移过程中损坏。
发明内容
本申请提供一种微发光二极管显示屏巨量转移控制方法及相关设备,以解决原基板与显示基板之间的挤压模效应产生板间应力,导致RGB芯片在巨量转移过程中损坏的技术问题。
本申请采用如下技术方案解决上述技术问题:
第一方面,本申请提供一种微发光二极管显示屏巨量转移控制方法,该方法可以由网络设备执行,或者,也可以由配置于网络设备中的芯片执行,本申请对此不作限定。
具体的,该方法包括:
向原基板施加高斯振动信号后,对所述原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列;
通过对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,再次对所述原基板施加所述高斯振动信号,并监测得到熔融振动响应序列;
获取所述原基板的非转移区域的热成像图像集合,对所述热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子;
根据所述响应层光吸收功率对所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定所述原基板的响应层振动生长因子;
根据所述响应层振动生长因子控制巨量转移振动信号的振动幅值,根据所述响应层热生长因子控制巨量转移激光的激光功率;
通过所述巨量转移激光对所述原基板的待转移区域进行熔融后,向所述原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,对所述热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子具体包括:
对所述热成像图像集合中的各个热成像图像进行灰度化预处理,得到熔融灰度图像集合;
获取所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值;
对所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值进行拟合,得到熔融质量曲线,进而获取熔融质量曲线的熔融质量临界时刻;
将所述熔融质量临界时刻的前一熔融灰度图像作为特征灰度图像,根据所述特征灰度图像确定响应层热生长因子;
根据所述熔融质量临界时刻和所述熔融质量曲线,确定所述响应层光吸收功率。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,根据所述特征灰度图像确定响应层热生长因子具体包括:
获取所述特征灰度图像对应的熔融质量特征;
获取所述特征灰度图像中各个像素点的灰度值;
获取所述熔融质量临界时刻;
根据所述特征灰度图像中各个像素点的灰度值、所述特征灰度图像对应的熔融质量特征和所述熔融质量临界时刻,确定所述响应层热生长因子,具体实现时,所述响应层热生长因子根据下式确定:
其中,为所述响应层热生长因子,/>为所述特征灰度图像对应的熔融质量特征,/>为所述特征灰度图像中第/>行第/>列的像素点灰度值,/>为所述特征灰度图像中像素点的行数,/>为所述特征灰度图像中像素点的列数,/>为熔融质量临界时刻,/>为归一化系数。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,采用拉个朗日插值法对所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值进行拟合,得到熔融质量曲线。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,根据所述响应层光吸收功率对所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定所述原基板的响应层振动生长因子具体包括:
获取所述振动响应序列中的各个监测时刻的振动响应位移值;
获取所述熔融振动响应序列中的各个监测时刻的熔融振动响应位移值;
获取响应层光吸收功率;
根据所述振动响应序列中的各个监测时刻的振动响应位移值、所述熔融振动响应序列中的各个监测时刻的熔融振动响应位移值、所述对照激光束的激光能量密度,确定所述原基板的响应层振动生长因子,其中,所述原基板的响应层振动生长因子根据下式确定:
其中,为所述响应层振动生长因子,/>为所述振动响应序列中的第/>监测时刻对应的振动响应位移值,/>为所述振动响应序列的序列均值,/>为所述熔融振动响应序列中的第/>监测时刻对应的熔融振动响应位移值,/>为所述熔融振动响应序列的序列均值,/>为所述熔融振动响应序列中熔融振动响应位移值的数量,/>为所述振动响应序列中振动响应位移值的数量,/>为响应层光吸收功率,/>为监测得到熔融振动响应序列时传感器的监测周期,/>为所述振动响应序列的方差值,/>为修正系数。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,对所述原基板进行振动目标监测得到振动响应序列是通过位于原基板表面的加速度计,等间隔对所述原基板表面的板材振荡幅值进行监测,进而得到所述振动响应序列。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,通过对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解之前还包括:获取所述对照激光束的激光波长的临界波长区间,所述对照激光束的激光波长位于临界波长区间内。
第二方面,本申请提供一种微发光二极管显示屏巨量转移控制系统,所述微发光二极管显示屏巨量转移控制系统包括:
振动响应序列获取模块,用于向原基板施加高斯振动信号后,对所述原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列;
熔融振动响应序列获取模块,用于通过对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,再次对所述原基板施加所述高斯振动信号,并监测得到熔融振动响应序列;
热生长分析模块,用于获取所述原基板的非转移区域的热成像图像集合,对所述热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子;
响应层振动生长因子确定模块,用于根据所述响应层光吸收功率对所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定所述原基板的响应层振动生长因子;
巨量转移控制模块,用于根据所述响应层振动生长因子控制巨量转移振动信号的振动幅值,根据所述响应层热生长因子控制巨量转移激光的激光功率;
RGB芯片巨量转移模块,用于通过所述巨量转移激光对所述原基板的待转移区域进行熔融后,向所述原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上。
第三方面,本申请提供一种计算机终端设备,所述计算机终端设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行上述的微发光二极管显示屏巨量转移控制方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序,所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述微发光二极管显示屏巨量转移控制方法所执行的操作。
本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果:
本申请提供的一种微发光二极管显示屏巨量转移控制方法及相关设备中,首先向原基板施加高斯振动信号后,对原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列,通过对照激光束对原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,再次对原基板施加高斯振动信号,并监测得到熔融振动响应序列,获取原基板的非转移区域的热成像图像集合,对热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子,根据响应层光吸收功率对振动响应序列与熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定原基板的响应层振动生长因子,根据响应层振动生长因子控制巨量转移振动信号的振动幅值,根据响应层热生长因子控制巨量转移激光的激光功率,通过巨量转移激光对原基板的待转移区域进行熔融后,向原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上,避免了挤压模效应产生的板间应力导致RGB芯片在巨量转移过程中损坏。
附图说明
图1是根据本申请一些实施例所示的微发光二极管显示屏巨量转移控制方法的示例性流程图;
图2是根据本申请一些实施例所示的微发光二极管显示屏巨量转移控制系统的示例性硬件和/或软件的示意图;
图3是根据本申请一些实施例所示的实现微发光二极管显示屏巨量转移控制方法的计算机终端设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请通过向原基板施加高斯振动信号后,对原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列,通过对照激光束对原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,再次对原基板施加高斯振动信号,并监测得到熔融振动响应序列,获取原基板的非转移区域的热成像图像集合,对热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子,根据响应层光吸收功率对振动响应序列与熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定原基板的响应层振动生长因子,根据响应层振动生长因子控制巨量转移振动信号的振动幅值,根据响应层热生长因子控制巨量转移激光的激光功率,通过巨量转移激光对原基板的待转移区域进行熔融后,向原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上,避免了挤压模效应产生的板间应力导致RGB芯片在巨量转移过程中损坏。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。参考图1,该图是根据本申请一些实施例所示的微发光二极管显示屏巨量转移控制方法的示例性流程图,该微发光二极管显示屏巨量转移控制方法100主要包括如下步骤:
在步骤S101中,向原基板施加高斯振动信号后,对所述原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列。
需要说明的是,微发光二极管显示屏是由数百万个三色RGB芯片组成的,通常来说,受限于外延生长技术,在原基板上同时生长高质量的三色RGB芯片极为困难,因此需要将生长在原基板上数百万甚至数千万颗微米级的三色RGB芯片通过巨量转移技术,分批次转移到驱动电路基板上,实现RGB排布。
需要说明的是,所述高斯振动信号的振动频率为固定值,其振动振幅值由随机生成的符合高斯分布的高斯信号控制,通过向原基板施加振幅随机变化的高斯振动信号,可以对施加不同振幅的振动信号后的基板材料的振动响应特性进行分析,在一些实施例中,可以通过压电振动台对所述原基板施加所述高斯振动信号。
在一些实施例中,对所述原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列的过程中,可以通过位于基板表面的加速度计,等间隔对所述基板表面由于振动信号产生的板材振荡幅值进行监测,从而得到所述振动响应序列,所述振动响应序列中包含有不同监测时刻下的板材表面在振动方向上的位移量,在另外一些是实施例中,也可以通过现有技术中的激光测距仪或是其他图像采集监测方法,实现对所述基板的振动目标监测,得到振动响应序列,这里不做限定。
在步骤S102中,通过对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,再次对所述原基板施加所述高斯振动信号,并监测得到熔融振动响应序列。
需要说明的,所述对照激光束为激光发射器发出的单束激光,用于对原基板中不存在RGB芯片的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,熔融分解后的原基板非转移区域表面部分软化,对于振动信号的振动响应更为敏感,进而再次对所述原基板施加所述高斯振动信号,从而对熔融后的原基板的振动响应特性进行分析,并与未照射激光时原基板的振动响应特性形成对照。
所述响应层材料为基板表面的用于黏附RGB芯片的涂层材料,具体实现时,所述响应层可以是用于黏附RGB芯片的CaN薄膜,在实现巨量转移时,激光穿过透明基板作用于响应层材料,在光热或光化学反应下响应层材料发生部分熔融分解,使得位于响应层材料之上的RGB芯片与原基板之间的黏附力降低,进而对原基板施加振动信号从而将原基板上的RGB芯片转移至显示基板。
可选的,在一些实施例中,通过对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解之前还可以包括:获取所述对照激光束的激光波长的临界波长区间,所述对照激光束的激光波长位于临界波长区间内,所述临界波长区间根据所述原基板材料带隙和所述原基板的响应层材料的带隙确定,需要说明的是,特定波长的激光入射时能够作用于响应层材料而不被原基板吸收,从而避免原基板上的RGB芯片因过强的激光能量而遭受损毁,这种现象取决于激光的光子能量与这两种材料的带隙不连续性,当对照激光束的光子能量小于原基板材料带隙并大于原基板的响应层材料的带隙时,所述对照激光束入射时能够作用于响应层材料而不被原基板吸收,因此,根据光子能量与激光波长的对应关系可以获取所述对照激光束的激光波长的临界波长区间,具体实现时,所述临界波长区间根据下式确定:
其中,为所述临界波长区间,/>,/>分别为所述临界波长区间的区间上限和区间下限,/>为普朗克常量,/>为真空光速,/>为原基板材料带隙,/>为原基板的响应层材料带隙。
在一些实施例中,为避免温度对加速度传感器的监测干扰,所述熔融振动响应序列可以采用非接触式测量,例如,采用激光干涉术或激光多普勒测速法,可以等间隔的对基板的非转移区域的表面由于振动信号产生的板材振荡幅值进行监测,得到熔融振动响应序列。
在步骤S103中,获取所述原基板的非转移区域的热成像图像集合,对所述热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子。
在一些实施例中,可以在对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解时,可以通过热成像仪在基板振动方向上对所述原基板进行等间隔的热成像扫描,从而获取所述原基板的非转移区域的热成像图像,在另一些实施例中,也可以采用除热成像仪外的其他设备获取所述原基板的非转移区域的热成像图像,这里不做限定。
优选的,在一些实施例中,对所述热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子具体可以采用下述方式,即:
对所述热成像图像集合中的各个热成像图像进行灰度化预处理,得到熔融灰度图像集合;
获取所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值;
对所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值进行拟合,得到熔融质量曲线,进而获取熔融质量曲线的熔融质量临界时刻;
将所述熔融质量临界时刻的前一熔融灰度图像作为特征灰度图像,根据所述特征灰度图像确定响应层热生长因子;
根据所述熔融质量临界时刻和所述熔融质量曲线,确定所述响应层光吸收功率。
可选的,在一些实施例中,对所述热成像图像集合中的各个热成像图像进行灰度化预处理,例如,对于所述所述热成像图像集合中的单个热成像图像,可以根据该热成像图像,获取该图中每个像素点的RGB(Red, Green, Blue-三原色)原始值,该原始值代表了该像素点处的温度情况,进而取其中一个像素点的RGB原始值的平均值映射到0到255的灰度范围后得到灰度值,将该灰度值作为该像素点的灰度,从而得到灰度图像像素用于代替原有像素点,采用计算机软件算法对所述热成像图像中每一个像素点重复上述步骤,即可得到熔融灰度图像,进而对所述热成像图像集合中的各个热成像图像进行灰度化预处理,得到熔融灰度图像集合。
具体实现时,所述熔融质量特征值可以通过对熔融灰度图像的灰度均值进行温度反映射确定,例如,可以将首先获取单个熔融灰度图像中所有像素点的灰度均值,进而根据所述灰度均值通过温度-灰度映射函数进行反映射,得到该灰度均值对应的温度值,将该温度值作为该个熔融灰度图像的熔融质量特征值。
需要说明的,对所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值进行拟合,得到熔融质量曲线的过程中,所述熔融质量特征值对应的熔融灰度图像的采集时刻为其对应的时间自变量,所述熔融质量曲线的横坐标为时间值,可选的,在一些实施例中,可以采用拉格朗日插值法对所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值进行拟合,得到熔融质量曲线,在另一些实施例中,也可以采用多项式插值法等其他常用的拟合方法,这里不做限定。
可选的,在一些实施例中,将所述熔融质量曲线的依据时序的第一拐点对应的时间自变量值作为所述熔融质量临界时刻;需要说明的是,所述原基板的响应层由于吸收激光能量发生光热反应,因而响应层温度逐渐上升,但存在临界时刻点,当响应层温度上升到临界时刻点时,所述响应层由熔融的物理反应转化为烧蚀汽化,表现为由于物相改变导致响应层的温度上升速度逐渐降低,即为所述熔融质量曲线依据时序的第一拐点对应的时间值,该时间值对应的临界时刻点即为所述熔融质量临界时刻,当原基板的响应层发生烧蚀汽化时,过高激光能量产生的冲击力和热作用对黏附在其上的RGB芯片造成不可逆的损伤,因此在巨量转移过程中需要避免。
需要说明的是,熔融质量临界时刻的前一熔融灰度图像为基于所述熔融灰度图像通过热成像仪监测的监测时序的前一熔融灰度图像,该熔融灰度图像为所述原基板的响应层未发生烧蚀汽化前的激光能量吸收最多时的熔融灰度图像,因此可以将所述熔融质量临界时刻的前一熔融灰度图像作为特征灰度图像,进而根据所述特征灰度图像确定响应层热生长因子;
在一些实施例中,根据所述特征灰度图像确定响应层热生长因子具体可以采用下述方式:
获取所述特征灰度图像对应的熔融质量特征;
获取所述特征灰度图像中各个像素点的灰度值;
获取所述熔融质量临界时刻;
根据所述特征灰度图像中各个像素点的灰度值、所述特征灰度图像对应的熔融质量特征和所述熔融质量临界时刻,确定所述响应层热生长因子,具体实现时,所述响应层热生长因子根据下式确定:
其中,为所述响应层热生长因子,/>为所述特征灰度图像对应的熔融质量特征,/>为所述特征灰度图像中第/>行第/>列的像素点灰度值,/>为所述特征灰度图像中像素点的行数,/>为所述特征灰度图像中像素点的列数,/>为熔融质量临界时刻,/>为归一化系数,可以通过多次获取所述响应层热生长因子实验标定为常数,用于对所述响应层热生长因子进行归一化。
需要说明的是,所述响应层热生长因子为响应层随激光光斑能量吸收,黏附能力下降的敏感系数,所述响应层热生长因子根据所述原基板的响应层材料,在吸收对照激光束激光能量最多时的热量离散程度确定,当所述响应层材料吸收激光束激光能量时,由于温度上升发生材料热膨胀,导致响应层的黏附能力下降,有利于巨量转移实现,发生材料热膨胀时温度梯度会在材料内部形成,这些温度梯度可以导致热应力,进而影响材料的形状和温度分布,从而增加热量离散程度。
在一些实施例中,根据所述熔融质量临界时刻和所述熔融质量曲线,确定所述响应层光吸收功率具体可以采用下述方式,即:
获取所述熔融质量临界时刻;
获取所述熔融质量特征曲线;
获取所述对照激光束光斑面积;
根据所述所述熔融质量临界时刻和所述熔融质量曲线,确定所述响应层光吸收功率,其中,所述响应层光吸收功率根据下式确定:
其中,为响应层光吸收功率,/>为对照激光束的光斑面积,/>为熔融质量临界时刻,/>为所述熔融质量特征曲线,/>为标准开尔文温度,标定为300K,/>为原基板的响应层材料比热容,/>为所述熔融质量特征曲线的时间自变量,/>为所述时间自变量的微分,/>为功率系数,依据吸收层材料密度和厚度确定。
在一些实施例中,所述功率系数依据原基板中吸收层的材料形状和类型不同标定为常数,具体实现时,也可以将所述原基板中吸收层的材料密度与吸收层在振动方向上的吸收层厚度的乘积作为所述功率系数。
需要说明的是,所述响应层光吸收功率为所述原基板的响应层单位时间内对激光能量的吸收功率,在原基板的吸收层受到对照激光束的照射时,由于存在激光自身在空气中的衰减系数,以及原基板对激光的反射率存在,响应层材料对对照激光束的有效吸收率难以确定,因此需要根据响应层在烧蚀汽化前的温度变化,确定响应层光吸收功率。
在步骤S104中,根据所述响应层光吸收功率对所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定所述原基板的响应层振动生长因子。
在一些实施例中,根据所述响应层光吸收功率对所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定所述原基板的响应层振动生长因子具体可以采用下述方式:
获取所述振动响应序列中的各个监测时刻的振动响应位移值;
获取所述熔融振动响应序列中的各个监测时刻的熔融振动响应位移值;
获取响应层光吸收功率;
根据所述振动响应序列中的各个监测时刻的振动响应位移值、所述熔融振动响应序列中的各个监测时刻的熔融振动响应位移值、所述对照激光束的激光能量密度,确定所述原基板的响应层振动生长因子,其中,所述原基板的响应层振动生长因子根据下式确定:
其中,为所述响应层振动生长因子,/>为所述振动响应序列中的第/>监测时刻对应的振动响应位移值,/>为所述振动响应序列的序列均值,/>为所述熔融振动响应序列中的第/>监测时刻对应的熔融振动响应位移值,/>为所述熔融振动响应序列的序列均值,/>为所述熔融振动响应序列中熔融振动响应位移值的数量,/>为所述振动响应序列中振动响应位移值的数量,/>为响应层光吸收功率,/>为监测得到熔融振动响应序列时传感器的监测周期,/>为所述振动响应序列的方差值,/>为修正系数,标定为常数。
需要说明的,所述响应层振动生长因子根据所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对后确定,所述响应层振动生长因子反映了原基板的响应层材料的黏附性能随激光熔融过程的表面振动敏感程度,所述响应层振动生长因子越大,表明所述响应层材料在激光熔融后对振动信号的振动位移量越大,此时需要调整巨量转移时的巨量转移振动信号的振动幅值,避免热扩散导致基板的响应层材料总体的黏附性能下降,使得其他无需进行巨量转移的RGB芯片由于受到过强的巨量转移振动信号而与原基板分离,引起巨量转移紊乱。
在步骤S105中,根据所述响应层振动生长因子控制巨量转移振动信号的振动幅值,根据所述响应层热生长因子控制巨量转移激光的激光功率。
需要说明的是,所述巨量转移激光为巨量转移时,用于辅助原基板上的RGB芯片转移到显示基板上而向原基板的响应层发射的激光,所述巨量转移振动信号为巨量转移时,用于辅助原基板上的RGB芯片转移到显示基板上而向原基板施加的振动信号,通过对所述巨量转移振动信号的振动幅值进行控制,可以避免无需进行巨量转移的RGB芯片由于受到过强的巨量转移振动信号而与原基板分离,引起巨量转移紊乱,在一些实施例中,根据所述响应层振动生长因子即可控制巨量转移振动信号的振动幅值,其中所述巨量转移振动信号的振动幅值可根据下式确定:
其中,为所述巨量转移振动信号的振动幅值,/>为所述响应层振动生长因子,为标准响应层振动成长因子,/>为所述高斯振动信号的平均振幅。
需要说明的是,巨量转移激光能够使得原基板表明发生材料热膨胀,导致响应层的黏附能力下降,从而辅助RGB芯片进行巨量转移,但当所述巨量转移激光的功率过高时,由热损伤引起的粗糙表面会增加RGB芯片与原基板的接触面积,使得响应层材料之间的摩擦力和附着力上升,提高了黏附强度,RGB芯片很难实现分离,因此需要确定所述响应层热生长因子,从而根据所述通过响应层热生长因子控制所述巨量转移激光的激光功率密度,可以合理调控二者的竞争机制。
在一些实施例中,根据所述响应层热生长因子可控制巨量转移激光的激光功率,其中所述巨量转移激光的激光功率可根据下式确定:
其中,为所述巨量转移振动信号的激光功率,/>为所述响应层热生长因子,/>为标准响应层热生长因子,/>为所述对照激光束的激光功率。
需要说明的,所述标准响应层振动生长因子和所述标准响应层热生长因子均依据实验标定为常数,为具有较大安全裕量的响应层振动生长因子和响应层热生长因子。
在步骤S106中,通过所述巨量转移激光对所述原基板的待转移区域进行熔融后,向所述原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上。
在一些实施例中,通过振镜扫描的方式实现大面积阵列化芯片转移,具体实现时,通过准分子激光器产生具有较大尺寸光斑的巨量转移激光信号,所述 巨量转移激光信号需要经过光路系统的整形、匀束、图案化等处理, 再通过光学透镜对激光聚焦后进行转移,其中聚焦作用一方面用于调控激光光斑的大小,另一方面可保证转移过程中光斑处于照射材料的统一深度,从而保证芯片的均匀转移。
在一些实施例中,当所述巨量转移激光信号的照射时间到达所述熔融质量临界时刻时,通过压电振动台向原基板施加巨量转移振动信号,并将显示基板平行置于所述原基板下方的指定位置,从而使得原基板上的RGB芯片在巨量转移振动信号产生的相对应力帮助下,克服原基板的响应层的粘附力后到达显示基板,实现巨量转移,并且由于巨量转移振动信号的振动方向与芯片的转移方向一致,因此原基板与显示基板之间的间距具有较大的安全裕度,避免了挤压模效应产生的板间应力导致RGB芯片在巨量转移过程中损坏的问题。
另外,本申请的另一方面,在一些实施例中,本申请提供一种微发光二极管显示屏巨量转移控制系统,参考图2,该图是根据本申请一些实施例所示的微发光二极管显示屏巨量转移控制系统的示例性硬件和/或软件的示意图,该微发光二极管显示屏巨量转移控制系统200包括:振动响应序列获取模块201、熔融振动响应序列获取模块202、热生长分析模块203、响应层振动生长因子确定模块204、巨量转移控制模块205和RGB芯片巨量转移模块206,分别说明如下:
振动响应序列获取模块201,在本申请的一些具体的实施例中,振动响应序列获取模块201主要用于向原基板施加高斯振动信号后,对所述原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列;
熔融振动响应序列获取模块202,在本申请的一些具体的实施例中,熔融振动响应序列获取模块202主要用于通过对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,再次对所述原基板施加所述高斯振动信号,并监测得到熔融振动响应序列;
热生长分析模块203,在本申请的一些具体的实施例中,热生长分析模块203主要用于获取所述原基板的非转移区域的热成像图像集合,对所述热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子;
响应层振动生长因子确定模块204,在本申请的一些具体的实施例中,响应层振动生长因子确定模块204主要用于根据所述响应层光吸收功率对所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定所述原基板的响应层振动生长因子;
巨量转移控制模块205,在本申请的一些具体的实施例中,巨量转移控制模块205主要用于根据所述响应层振动生长因子控制巨量转移振动信号的振动幅值,根据所述响应层热生长因子控制巨量转移激光的激光功率;
RGB芯片巨量转移模块206,在本申请的一些具体的实施例中,RGB芯片巨量转移模块206主要用于通过所述巨量转移激光对所述原基板的待转移区域进行熔融后,向所述原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上。
另外,本申请还提供一种计算机终端设备,所述计算机终端设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行上述的微发光二极管显示屏巨量转移控制方法。
在一些实施例中,参考图3,该图是根据本申请一些实施例所示的应用微发光二极管显示屏巨量转移控制方法的计算机终端设备的结构示意图。上述实施例中的微发光二极管显示屏巨量转移控制方法可以通过图3所示的计算机终端设备来实现,该计算机终端设备包括至少一个通信总线301、通信接口302、处理器303以及存储器304。
处理器303可以是一个通用中央处理器(central processing unit,CPU)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)或一个或多个用于控制本申请中的微发光二极管显示屏巨量转移控制方法的执行。
通信总线301可包括一通路,在上述组件之间传送信息。
存储器304可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only Memory,CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质,但不限于此。存储器304可以是独立存在,通过通信总线301与处理器303相连接。存储器304也可以和处理器303集成在一起。
其中,存储器304用于存储执行本申请方案的程序代码,并由处理器303来控制执行。处理器303用于执行存储器304中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。上述实施例中响应层振动生长因子的确定可以通过处理器303以及存储器304中的程序代码中的一个或多个软件模块实现。
通信接口302,使用任何收发器一类的装置,用于与其它设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(radio access network,RAN),无线局域网(wireless local areanetworks,WLAN)等。
可选地,上述计算机终端设备300还可以包括电源305,用于给实时计算机终端设备中的各种器件或电路提供电源。
在具体实现中,作为一种实施例,计算机终端设备可以包括多个处理器,这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器,也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
上述的计算机终端设备可以是一个通用计算机终端设备或者是一个专用计算机终端设备。在具体实现中,计算机终端设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(personal digital assistant,PDA)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或者嵌入式设备。本申请实施例不限定计算机终端设备的类型。
另外,在本申请的其他方面还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序,所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述微发光二极管显示屏巨量转移控制方法所执行的操作。
综上,本申请实施例公开的一种微发光二极管显示屏巨量转移控制方法及相关设备中,首先向原基板施加高斯振动信号后,对原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列,通过对照激光束对原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,再次对原基板施加高斯振动信号,并监测得到熔融振动响应序列,获取原基板的非转移区域的热成像图像集合,对热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子,根据响应层光吸收功率对振动响应序列与熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定原基板的响应层振动生长因子,根据响应层振动生长因子控制巨量转移振动信号的振动幅值,根据响应层热生长因子控制巨量转移激光的激光功率,通过巨量转移激光对原基板的待转移区域进行熔融后,向原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上,避免了挤压模效应产生的板间应力导致RGB芯片在巨量转移过程中损坏。
以上所述的仅是本申请的实施例,方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本申请技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本申请的保护范围,这些都不会影响本申请实施的效果和专利的实用性。
本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容,显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种微发光二极管显示屏巨量转移控制方法,其特征在于,包括:
向原基板施加高斯振动信号后,对所述原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列;
通过对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,再次对所述原基板施加所述高斯振动信号,并监测得到熔融振动响应序列;
获取所述原基板的非转移区域的热成像图像集合,对所述热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子;
根据所述响应层光吸收功率对所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定所述原基板的响应层振动生长因子;
根据所述响应层振动生长因子控制巨量转移振动信号的振动幅值,根据所述响应层热生长因子控制巨量转移激光的激光功率;
通过所述巨量转移激光对所述原基板的待转移区域进行熔融后,向所述原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上;
其中,对所述热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子具体包括:
对所述热成像图像集合中的各个热成像图像进行灰度化预处理,得到熔融灰度图像集合;
获取所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值;
对所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值进行拟合,得到熔融质量曲线,进而获取熔融质量曲线的熔融质量临界时刻;
将所述熔融质量临界时刻的前一熔融灰度图像作为特征灰度图像,根据所述特征灰度图像确定响应层热生长因子;
根据所述熔融质量临界时刻和所述熔融质量曲线,确定所述响应层光吸收功率;
其中,根据所述特征灰度图像确定响应层热生长因子具体包括:
获取所述特征灰度图像对应的熔融质量特征;
获取所述特征灰度图像中各个像素点的灰度值;
获取所述熔融质量临界时刻;
根据所述特征灰度图像对应的熔融质量特征、所述特征灰度图像中各个像素点的灰度值和所述熔融质量临界时刻,确定所述响应层热生长因子,其中所述响应层热生长因子根据下式确定:
其中,为所述响应层热生长因子,/>为所述特征灰度图像对应的熔融质量特征,为所述特征灰度图像中第/>行第/>列的像素点灰度值,/>为所述特征灰度图像中像素点的行数,/>为所述特征灰度图像中像素点的列数,/>为熔融质量临界时刻,/>为归一化系数。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采用拉格朗日插值法对所述熔融灰度图像集合中各个熔融灰度图像分别对应的熔融质量特征值进行拟合,得到熔融质量曲线。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述响应层光吸收功率对所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定所述原基板的响应层振动生长因子具体包括:
获取所述振动响应序列中的各个监测时刻的振动响应位移值;
获取所述熔融振动响应序列中的各个监测时刻的熔融振动响应位移值;
获取响应层光吸收功率;
根据所述振动响应序列中的各个监测时刻的振动响应位移值、所述熔融振动响应序列中的各个监测时刻的熔融振动响应位移值、所述对照激光束的激光能量密度,确定所述原基板的响应层振动生长因子,其中,所述原基板的响应层振动生长因子根据下式确定:
其中,为所述响应层振动生长因子,/>为所述振动响应序列中的第/>监测时刻对应的振动响应位移值,/>为所述振动响应序列的序列均值,/>为所述熔融振动响应序列中的第/>监测时刻对应的熔融振动响应位移值,/>为所述熔融振动响应序列的序列均值,/>为所述熔融振动响应序列中熔融振动响应位移值的数量,/>为所述振动响应序列中振动响应位移值的数量,/>为响应层光吸收功率,/>为监测得到熔融振动响应序列时传感器的监测周期,/>为所述振动响应序列的方差值,/>为修正系数。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述原基板进行振动目标监测得到振动响应序列是通过位于原基板表面的加速度计,等间隔对所述原基板表面的板材振荡幅值进行监测,得到所述振动响应序列。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解之前还包括:
获取所述对照激光束的激光波长的临界波长区间,所述对照激光束的激光波长位于临界波长区间内。
6.一种微发光二极管显示屏巨量转移控制系统,其采用权利要求1所述的方法进行控制,其特征在于,所述微发光二极管显示屏巨量转移控制系统包括:
振动响应序列获取模块,用于向原基板施加高斯振动信号后,对所述原基板进行振动目标监测,得到振动响应序列;
熔融振动响应序列获取模块,用于通过对照激光束对所述原基板的非转移区域的响应层材料进行熔融分解,再次对所述原基板施加所述高斯振动信号,并监测得到熔融振动响应序列;
热生长分析模块,用于获取所述原基板的非转移区域的热成像图像集合,对所述热成像图像集合进行热生长分析确定响应层光吸收功率和响应层热生长因子;
响应层振动生长因子确定模块,用于根据所述响应层光吸收功率对所述振动响应序列与所述熔融振动响应序列进行振动响应特征比对,确定所述原基板的响应层振动生长因子;
巨量转移控制模块,用于根据所述响应层振动生长因子控制巨量转移振动信号的振动幅值,根据所述响应层热生长因子控制巨量转移激光的激光功率;
RGB芯片巨量转移模块,用于通过所述巨量转移激光对所述原基板的待转移区域进行熔融后,向所述原基板施加巨量转移振动信号使得原基板上的RGB芯片转移到显示基板上。
7.一种计算机终端设备,其特征在于,所述计算机终端设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行如权利要求1至5任一项所述的微发光二极管显示屏巨量转移控制方法。
8.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序,其特征在于,所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至5任一项所述的微发光二极管显示屏巨量转移控制方法所执行的操作。
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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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