CN212182274U - 一种用于微型元件转移的转移承载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于微型元件转移的转移承载装置，该用于微型元件转移的转移承载装置包括光源模块；光调制模块，设置在光源模块的出光侧；转移安装模块，设置在光调制模块的出光侧；其中，转移安装模块包括间隔设置的遮光挡墙以及用于放置微型元件的转移元件，转移元件设置在各个相邻的遮光挡墙之间。该用于微型元件转移的转移承载装置，通过间隔设置的遮光挡墙，可有效的防止光线对不需要转移区域的影响，有助于实现更精确的微型元件的选择性转移。

Description

一种用于微型元件转移的转移承载装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及用于微型元件转移的转移承载装置。

背景技术

微型元件，如微型发光二极管(Light Emitting Diode，LED)由于其具有良好的稳定性，寿命长，以及具有低功耗、色彩饱和度高、反应速度快、对比度强等优点,故其被广泛地应用于显示器件中。而在微型LED显示器件的生产过程中，要把数百万甚至数千万颗微米级的LED芯片正确且有效率的移动到显示背板上，这个过程被称为巨量转移。

在现有的技术中，先将待转移的LED芯片放置于暂存基板上，然后将暂存基板上的所有LED芯片通过一次或两次转移转移至显示背板中；但显示背板在经过一次巨量转移后，往往会由于各种原因，而导致显示背板中部分位置未能成功安装LED芯片，故其需要额外的检修设备在未能成功安装LED芯片的位置上，重新有目标的地安装LED芯片；因此，为了保证巨量转移的顺利完成，其需要同时配备转移设备和检修设备，其导致生产的成本较高，且生产的效率也较低。

因此，如何克服上述技术难点是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供用于微型元件转移的转移承载装置，旨在实现更精确的微型元件的选择性转移。

本申请提供一种用于微型元件转移的转移承载装置，所述用于微型元件转移的转移承载装置包括：

光源模块；

光调制模块，设置在所述光源模块的出光侧；

转移安装模块，设置在所述光调制模块的出光侧；

其中，所述转移安装模块包括间隔设置的遮光挡墙以及用于放置微型元件的转移元件，所述转移元件设置在各个相邻的所述遮光挡墙之间。

该用于微型元件转移的转移承载装置，通过间隔设置的遮光挡墙，可有效的防止光线对不需要转移区域的影响，有助于实现更精确的微型元件的选择性转移。

可选地，所述光调制模块包括空间光调制器。

可选地，所述转移安装模块还包括设置在所述光调制模块的出光侧表面的透光胶层；

所述转移元件设置在所述透光胶层之上。

可选地，所述光源模块包括发光源以及光学透镜；

所述发光源设置在所述光学透镜的焦点处。

可选地，所述转移元件至少包括以下之一：光膨胀转移元件、光收缩转移元件。

可选地，所述光调制模块包括多个光控制单元，每个所述转移元件对应一个所述光控制单元。

可选地，所述转移元件包括靠近所述光调制模块的第一表面以及远离所述光调制模块的第二表面；

所述转移元件的第二表面用于放置所述微型元件；

所述转移元件的第一表面在所述光调制模块的正投影的面积大于所述微型元件在所述转移元件的正投影的面积。

可选地，所述空间光调制器包括依次设置的第一偏光片、第一基板、液晶分子层、第二基板和第二偏光片；

所述第一偏光片设置在所述光源模块的出光侧；

所述第一基板和所述第二基板均为透光基板，且所述第一基板至上设置有多个像素驱动电路；

其中，所述转移安装模块设置在所述第二偏光片的出光侧。

可选地，所述透光胶层呈齿状。

可选地，所述发光光源包括激光光源。

本实用新型的用于微型元件转移的转移承载装置，可实现微型元件的精确选择性转移或选择性修补，提升转移速度，降低转移成本，其可实现连续转移控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例的用于微型元件转移的转移承载装置的示意图；

图2为本实用新型一个示例的用于微型元件转移的转移承载装置的示意图；

图3为本实用新型另一个示例的用于微型元件转移的转移承载装置的示意图；

图4为本实用新型一个示例的偏光片的设置示意图；

图5为本实用新型一个示例的用于微型元件转移的转移承载装置的工作原理示意图；

图6为本实用新型又一个示例的用于微型元件转移的转移承载装置的示意图；

图7为本实用新型一个示例的微型元件在光调制模块的俯视图；

图8为采用本实用新型的用于微型元件转移的转移承载装置进行巨量转移时转移前的示意图；

图9为采用本实用新型的用于微型元件转移的转移承载装置进行巨量转移时转移中的示意图；

图10为采用本实用新型的用于微型元件转移的转移承载装置进行巨量转移时转移后的示意图。

附图标记说明：

2-第一光线；3-第二光线；110-光调制模块；111-第一偏光片；112-第一基板，113-液晶分子层；114-第二基板；115-第二偏光片；120-光源模块；121-发光源；122-光学透镜；130-转移安装模块；131-遮光挡墙；132-转移元件；133-透光胶层；210-微型元件；300-显示背板。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请希望提供一种能够实现微型元件精确快速转移的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

图1为本实用新型实施例的用于微型元件转移的转移承载装置的结构示意图。

在该实施例中，如图1所示，用于微型元件转移的转移承载装置包括：光调制模块110、光源模块120、转移安装模块130。

参见图1，光调制模块110设置在光源模块120的出光侧；转移安装模块130设置在光调制模块110的出光侧；其中，转移安装模块130包括间隔设置的遮光挡墙131以及用于放置微型元件(如微型LED芯片)的转移元件132，转移元件132设置在各个相邻的遮光挡墙131之间。

可选地，转移元件132可采用光致变形高分子材料制成，该光致变形高分子材料是指在光照作用下外形尺寸发生变化的高分子材料，如含有螺苯并毗喃结构的高分子材料，在光照时膨胀，在非光照时可恢复原状。

其中，转移元件132可至少包括以下之一：光膨胀转移元件、光收缩转移元件，如锆钛酸铅镧陶瓷(PLZT)，在光照时收缩，在非光照时可恢复原状。由此，通过转移元件132的膨胀或收缩可将微型元件转移至暂存板或显示背板。

该用于微型元件转移的转移承载装置，通过间隔设置的遮光挡墙131，可有效的防止光线对不需要转移区域的影响，同时可使转移元件132仅在遮光挡墙131形成的空间内产生位移，防止转移元件132膨胀过大而发生位置偏移，且相邻两个转移元件132之间不会产生影响，由此有助于实现更精确的微型元件的选择性转移。

当然，遮光挡墙131的高度应高于转移元件132膨胀后的最大高度，由此便于控制光转移元件132沿着垂直于光调制模块的出光表面的方向产生形变。

作为一个示例，如图2所示，光调制模块110可包括多个光控制单元A，每个转移元件132对应一个光控制单元A。

在该示例中，通过选择光控制单元A，即可控制对应转移元件132动作，实现相应微型元件的转移。由此，可实现微型元件转移的精确控制。

作为一个示例，光调制模块110可包括空间光调制器。

具体地，如图3所示，空间光调制器包括依次设置的第一偏光片111、第一基板112、液晶分子层113、第二基板114、第二偏光片115。

参见图3，第一偏光片111设置在光源模块120的出光侧，转移安装模块130设置在第二偏光片115的出光侧。

可选地，第一基板112和第二基板114可均为透光基板，且第一基板112至上可设置有多个像素驱动电路，如薄膜晶体管TFT电路，各像素驱动电路之间相互独立。其中，TFT电路用于通过光照输入驱动信号，以驱动相应像素区域的液晶分子进行旋转，使得光从相应像素区域透过，从而实现为转移元件132提供光照。

具体地，参见图3，空间光调制器可分为多个光控制单元A，每个光控制单元A均包括TFT电路，每个TFT电路至少包括一个TFT管。光控制单元A通过TFT电路，可将需要转移的微型元件进行转移控制。例如，参见图3，若需要通过最左侧的转移元件132进行微型元件的转移，则将最左侧的光控制单元A中的TFT电路通电，产生电场使液晶分子层113中对应的液晶分子的排列方向改变，进而使得光线照射到最左侧的转移元件132，通过该转移元件132的膨胀可将微型LED芯片顶至暂存板的相应位置或者显示背板的绑定区域。

需要说明的是，一个光控制单元A可对应一个像素单元，每个像素单元均包含像素驱动电路，用于驱动对应光控制单元A中的液晶分子进行旋转，从而实现有的光透过液晶分子层113，有的光不透过液晶分子层113。当然，是否有光透过，还取决于提供给像素驱动电路的光照信号的大小。

在一些示例中，第一偏光片111的偏振光方向与第二偏光片115的偏振光方向垂直。

具体地，第一偏光片111可为下偏光片，第二偏光片115可为上偏光片，即转移微型LED芯片时，第一偏光片111在第二偏光片115的下方。第一偏光片111和第二偏光片115对垂直或者水平方向的入射光线具有偏振作用，即只有单一方向的光能穿透偏光片。本示例中，上下偏光片的放置方式可为按其偏振光的方向互相垂直放置，如图4所示，如果第一偏光片111和第二偏光片115相邻设置，则垂直和水平方向的第一光线2通过第一偏光片111后，输出垂直方向的第二光线3，第二光线3无法透过第二偏光片115。

需要说明的是，参见图5，第一基板112和第二基板114之间的TFT电路通电后，可产生电场，使得液晶分子层113中的液晶分子的排列方向改变，进而使得光线的方向改变，由此即使第一偏光片111的偏振光方向与第二偏光片115的偏振光方向垂直，入射光透过第一偏光片111后，仍有光线透过第二偏光片115。当然，所通电的TFT电路不同，使得透光的光控制单元A也不同，即通过TFT电路，可实现相应光控制单元A的透光控制。

在一些示例中，第一基板112和第二基板114之间形成盒状空间，盒状空间内填充有液晶分子，以形成液晶分子层113，由此，通过盒状空间的设置，可方便液晶分子层113的形成。

作为一个示例，如图3所示，转移安装模块130还可包括设置在光调制模块110的出光侧表面的透光胶层133。其中，转移元件132设置在透光胶层133之上，透光胶层133用以粘附转移元件132。同时，透光胶层133还可透过光线。可选地，遮光挡墙131可通过透光胶与透光胶层133一体成型。

其中，透光胶层133可呈齿状，以防止微型元件位移过大。

作为一个示例，如图6所示，光源模块120包括发光源121以及光学透镜122，发光源121设置在光学透镜122的焦点处。由此，可将发光源121发出的点光线发散得到多组平行光线，以照射到整个第一偏光片111。

可选地，发光光源121可包括激光光源，由此通过方向性良好的激光光源，可避免转移区域与非转移区域的互相干扰。

作为一个示例，转移元件132包括靠近光调制模块110的第一表面以及远离光调制模块110的第二表面。转移元件132的第二表面用于放置微型元件210，且转移元件132的第一表面在光调制模块110的正投影的面积大于微型元件210在转移元件132的正投影的面积。

在该示例中，每个转移元件132膨胀或收缩前后均满足S1≥S2≥S3，其中，如图7所示，S1为转移元件132所在透光区域(即相邻遮光挡墙131形成的区域)的面积，S2为转移元件132的第一表面在对应透光区域的投影面积，S3为对应微型元件在转移元件132上的投影面积。

基于上述的用于微型元件转移的转移承载装置进行巨量转移时，可先将生长基板上的微型元件210转移至转移元件132上，然后将用于微型元件转移的转移承载装置和显示背板300进行对位后上下相对放置。

其中，参见图8，显示背板300可在三维空间上下左右前后移动，暂存基板110可水平移动。

在某些实施方式中，转移开始时，开启光源模块120，并根据需要选择单个或多个光控制单元A中的像素驱动电路进行通电控制，产生的电场作用于液晶分子，以实现单个或多个光控制单元A(图9中示出实现3个光控制单元A)的光路通断。当转移元件132接受光照后会发生膨胀，将对应的微型元件210顶至显示背板300的绑定区域，并进行绑定作业，其中，可选用激光或导电固化胶绑定；绑定完成后将光控制单元A关闭，转移元件132恢复至原状，结束转移。

可以理解的，参见图10，当转移元件132恢复原状后，未绑定成功的微型元件210失去支撑物，会在重力作用下脱落，对脱落的微型元件210进行去除后，可再次进行转移。

其中，显示背板300倒立设置，由此可用重力筛选出未绑定成功的微型元件210。

本实用新型实施例的用于微型元件转移的转移承载装置，通过在每个光控制单元设置半导体开关器件，可实现每个光控制单元A都可通过点脉冲直接控制，进而可进行微型元件选择性转移或选择性修补，提升转移速度，降低转移成本；同时通过设置遮光挡墙，可使得转移区域都相对独立，并可以进行连续控制，由此可提高用于微型元件转移的转移承载装置的反应速度，同时可实现对微型元件的精确转移。

应当理解的是，本实用新型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实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，包括：

光源模块；

光调制模块，设置在所述光源模块的出光侧；

转移安装模块，设置在所述光调制模块的出光侧；

其中，所述转移安装模块包括间隔设置的遮光挡墙以及用于放置微型元件的转移元件，所述转移元件设置在各个相邻的所述遮光挡墙之间。

2.根据权利要求1所述的用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，所述光调制模块包括空间光调制器。

3.根据权利要求1所述的用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，所述转移安装模块还包括设置在所述光调制模块的出光侧表面的透光胶层；

所述转移元件设置在所述透光胶层之上。

4.根据权利要求1所述的用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，所述光源模块包括发光源以及光学透镜；

所述发光源设置在所述光学透镜的焦点处。

5.根据权利要求1所述的用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，所述转移元件至少包括以下之一：光膨胀转移元件、光收缩转移元件。

6.根据权利要求1所述的用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，所述光调制模块包括多个光控制单元，每个所述转移元件对应一个所述光控制单元。

7.根据权利要求1所述的用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，所述转移元件包括靠近所述光调制模块的第一表面以及远离所述光调制模块的第二表面；

所述转移元件的第二表面用于放置所述微型元件；

所述转移元件的第一表面在所述光调制模块的正投影的面积大于所述微型元件在所述转移元件的正投影的面积。

8.根据权利要求2所述的用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，所述空间光调制器包括依次设置的第一偏光片、第一基板、液晶分子层、第二基板和第二偏光片；

所述第一偏光片设置在所述光源模块的出光侧；

所述第一基板和所述第二基板均为透光基板，且所述第一基板之上设置有多个像素驱动电路；

其中，所述转移安装模块设置在所述第二偏光片的出光侧。

9.根据权利要求3所述的用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，所述透光胶层呈齿状。

10.根据权利要求4所述的用于微型元件转移的转移承载装置，其特征在于，所述发光源包括激光光源。

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