CN217062028U - 一种巨量转移装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种巨量转移装置，其中，包括用于发射激光光束的激光发射器，以及沿所述激光光束的光路依次设置的光路组件，用于固定暂存基板的上载台和用于承载显示背板的下载台，所述上载台包括控制部件和第一载台主体，所述暂存基板固定在所述第一载台主体上，所述控制部件用于调整所述第一载台主体，以使所述第一载台主体与所述下载台平行。在巨量转移过程中通过控制部件移动第一载台主体，使暂存基板对准显示背板，而且使暂存基板所在的平面平行于显示背板所在的下载台的平面，从而便于提高对位准确度，提高转移良率，加快巨量转移速度。

Description

一种巨量转移装置

技术领域

本实用新型涉及半导体显示技术领域，特别是涉及一种巨量转移装置。

背景技术

目前，随着半导体显示技术的发展，Mini LED芯片和Micro LED芯片逐渐代替传统的发光二极管(light-emitting diode，简称LED)芯片，具有更广泛的应用市场，通过在显示背板上组装尺寸小、数量庞大的芯片，有利于提高显示设备的显示性能，给人们代来更好的视觉体验。在生产制造过程中，常需要使用巨量转移的方式将大量的Micro LED芯片从生长基板上转移至显示背板上，为了降低成本、简化工艺步骤、加快Micro LED显示产品的发展，目前巨量转移过程中逐渐使用速度快、精度高和成本低的激光转移方式代替印章式巨量转移。

但是，现有的激光转移技术都是将生长基板和显示背板都设置在光路中，通过激光光束进行剥离和转移，生长基板的位置固定，与显示背板对位的时候无法调平，需要反复调整，导致巨量转移良率受到影响，产生转移速度慢的问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种巨量转移装置，旨在解决现有的巨量转移过程中生长基板的对位调整的时间长，导致巨量转移速度慢的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种巨量转移装置，其中，包括用于发射激光光束的激光发射器，以及沿所述激光光束的光路依次设置的光路组件，用于固定暂存基板的上载台和用于承载显示背板的下载台，所述上载台包括控制部件和第一载台主体，所述暂存基板固定在所述第一载台主体上，所述控制部件用于调整所述第一载台主体，以使所述第一载台主体与所述下载台平行。

所述的巨量转移装置，其中，所述上载台还包括对位相机，所述对位相机设于所述第一载台主体背离所述下载台的一侧，用于采集所述暂存基板上的标记图像和所显示背板上的标记图像。

所述的巨量转移装置，其中，所述第一载台主体上设有镂空孔，用于透过激光；并且，所述第一载台主体上围绕所述镂空孔设有第一吸附区，用于吸附固定所述暂存基板。

所述的巨量转移装置，其中，所述下载台包括第二载台主体和测距模块，所述第二载台主体与所述第一载台主体相对设置，用于承载所述显示背板；所述测距模块设于所述第二载台主体的边缘位置，用于测量所述第一载台主体与所述第二载台主体之间的间距。

所述的巨量转移装置，其中，所述第二载台主体的形状为多边形；所述测距模块设有至少三个；并且，至少三个所述测距模块沿所述第二载台主体的边缘折线形排布。

所述的巨量转移装置，其中，所述第二载台主体上设有第二吸附区，所述第二吸附区的位置与所述暂存基板沿光路在所述第二载台主体上投影的位置重叠。

所述的巨量转移装置，其中，所述下载台还包括加热件，所述加热件设于所述第二载台主体内，用于加热所述显示背板。

所述的巨量转移装置，其中，所述光路组件包括半反射透镜，所述半反射透镜用于将一束所述激光光束分为两束转移光束。

所述的巨量转移装置，其中，所述光路组件还包括两组沿所述转移光束的光路设置的半波片、偏振片和聚焦透镜。

所述的巨量转移装置，其中，所述光路组件还包括束流收集器，所述束流收集器设于所述偏振片的出光光路上，用于收集偏振光。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型公开的巨量转移装置通过激光发射器产生激光光束，并沿着激光光束的光路设置光路组件，将激光光束的强度、传播方向进行调整，再导向上载台和下载台，将巨量转移的暂存基板和显示背板分别安装在上载台和下载台上，上载台调整位置，将暂存基板沿着激光光路对准显示背板，然后移动上载台靠近下载台，使暂存基板上的Micro LED芯片贴合显示背板上的安装位置，并通过激光进行剥离，从而完成精准、快速的芯片转移过程；特别的是，通过控制部件控制第一载台主体，调整第一载台主体的水平位置和竖直位置，预先将上载台与下载台对位，使上载台向下移动后暂存基板与显示背板准确对位，从而可以保证转移良率的同时，快速进行芯片转移，加快巨量转移工艺的速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中巨量转移装置的结构示意图；

图2为本实用新型中上载台的俯视图；

图3为本实用新型中下载台的俯视图。

其中，100、激光发射器；200、光路组件；210、半反射透镜；220、半波片；230、偏振片；240、聚焦透镜；250、束流收集器；260、透镜；270、全反射棱镜；300、上载台；310、第一载台主体；311、镂空孔；312、第一吸附区；320、对位相机；400、下载台；410、第二载台主体；411、第二吸附区；420、测距模块；430、加热件；500、暂存基板；600、显示背板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1和图2，本实用新型申请的一实施例中，公开了一种巨量转移装置，其中，包括用于发射激光光束的激光发射器100(Laser Head)，以及沿所述激光光束的光路依次设置的光路组件200，用于固定暂存基板500的上载台300和用于承载显示背板600的下载台400，所述上载台300包括控制部件(附图中未示出)和第一载台主体310，所述暂存基板500固定在所述第一载台主体310上，所述控制部件用于调整所述第一载台主体310，以使所述第一载台主体310与所述下载台400平行。

本实施例公开的巨量转移装置通过激光发射器100产生激光光束，并沿着激光光束的光路设置光路组件200，将激光光束的强度、传播方向进行调整，再导向上载台300和下载台400，将巨量转移的暂存基板500和显示背板600分别安装在上载台300和下载台400上，上载台300调整位置，将暂存基板500沿着激光光路对准显示背板600，然后移动上载台300靠近下载台400，使暂存基板500上的Micro LED芯片贴合显示背板600上的安装位置，并通过激光进行剥离，从而完成精准、快速的芯片转移过程；特别的是，设置控制部件，通过控制部件控制第一载台主体310进行三维空间内的运动，控制部件可以是人工调整的调节结构，也可以是自动化控制的机械臂，可以调整第一载台主体310的水平位置和竖直位置，预先将上载台300与下载台400对位，使上载台300向下移动后暂存基板500与显示背板600准确对位，从而可以保证转移良率的同时，快速进行芯片转移，加快巨量转移工艺的速度。

如图1所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述光路组件200包括半反射透镜210，所述半反射透镜210用于将一束所述激光光束分为两束转移光束。通过半反射透镜210将一束激光分为两束，增加巨量转移过程中同时照射到显示背板600上的激光束，从而有利于加快巨量转移速度；另外，半反射透镜210将一束激光的能量均分为两束激光，调节激光束的能量，以更好地符合巨量转移需要的激光束的要求。当然了，在本实施例的其他实施方式中也可以设置多个半反射透镜210，将激光光束分为两束以上的激光，以进一步加快巨量转移的速度。

在本实施例的另一实施方式中，还公开了光路上可以设置用于将激光准直的透镜260，用于调整光路方向的全反射棱镜270和聚焦激光光束的聚焦棱镜(附图中未示出)等等光学结构。

再如图1所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述光路组件200还包括两组沿所述转移光束的光路设置的半波片220(Half-wave Plate)、偏振片230(Polarizer)和聚焦透镜240。在本实施例中通过设置半波片220按照预设角度设置，将单一偏振方向的激光转变为不同偏振方向的激光(S-pol和P-pol)，通过设置偏振片230反射或者透射来调整激光能量，以达到加工Micro LED芯片的要求；设置聚焦透镜240集中激光能量，也是为了便于加工Micro LED芯片。

具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述光路组件200还包括束流收集器250，所述束流收集器250设于所述偏振片230的出光光路上，用于收集偏振光。束流收集器250可以吸收偏振片230反射出的不需要的激光，以避免光污染，确保系统其他部件不受损害。本实施例中半波片220、偏振片230与束流收集器250共同组成激光能量调整机构。

具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了两组沿所述转移光束的光路设置的半波片220、偏振片230、聚焦透镜240和束流收集器250分别搭载于一个可移动的电机上，通过两个电机控制两束加工激光光束的间距，从而调整加工位置，方便顺利进行巨量转移。

具体的，作为本实施例的一种实施方式，公开了所述上载台300还包括对位相机320，所述对位相机320设于所述第一载台主体310背离所述下载台400的一侧，用于采集所述暂存基板500上的标记图像和所显示背板600上的标记图像。巨量转移过程需要将暂存基板500上的芯片准确安装到显示背板600的对应位置处，所以转移过程中需要对准，实际操作中可以在暂存基板500和显示背板600上都设置标记，例如采用套刻工艺在基板边缘设置十字形记号，并且在显示背板600上对应的位置也设置十字形记号，然后在第一载台主体310上方设置对位相机320，朝向第一载台主体310拍照，图像中可以看到暂存基板500上的十字形记号和显示背板600上的十字形记号，当两个记号重叠时，表示对位完成，这种预定位的方法简单准确，可以预先对准暂存基板500与显示背板600，方便快速、准确地转移Micro LED芯片。

实际操作中，为了方便准确控制第一载台主体310的调整幅度，多采用自动化控制的控制部件来移动第一载台主体310；在本实施例中公开的对位相机320可以与控制部件的控制主板进行电连接，从而实现预定位的自动化，通过集成控制主板对对位相机320采集的图像信息进行分析，并据此调整第一载台主体310的水平位姿，调整速度快，精度高，有利于提高巨量转移的精度和速度。

如图2所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述第一载台主体310上设有镂空孔311，用于透过激光；并且，所述第一载台主体310上围绕所述镂空孔311设有第一吸附区312，用于吸附固定所述暂存基板500。巨量转移过程中，暂存基板500与显示背板600贴合，然后通过激光照射到显示背板600上指定位置，将暂存基板500上该位置的Micro LED芯片剥离，使之可以固定在显示背板600上完成转移，所以本实施例中在第一载台主体310的中央镂空形成穿孔，从而在转移过程中激光可以从镂空孔311内穿过，射到显示背板600上，以顺利进行芯片转移，而在镂空孔311的周围设置第一吸附区312是为了固定住暂存基板500，防止在移动第一载台主体310的过程中暂存基板500产生意外移位的情况，维持芯片转移的良率，提高巨量转移的工作效率。在实际操作过程中，第一吸附区312可以通过钻孔形成风道，从而形成真空吸附，通过真空吸附的方式固定暂存基板500不仅固定牢固，而且吸力可控，不易损坏基板，转移完成后可以及时撤去吸力，快速更换暂存基板500，对暂存基板500和第一载台主体310都没有损耗。

如图3所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述下载台400包括第二载台主体410和测距模块420，所述第二载台主体410与所述第一载台主体310相对设置，用于承载所述显示背板600；所述测距模块420设于所述第二载台主体410的边缘位置，用于测量所述第一载台主体310与所述第二载台主体410之间的间距。本实施例中将测距模块420与第二载台主体410处于同一水平面上，所以测量其与第一载台主体310的间距，即测得第一载台主体310与第二载台主体410的间距；具体的，测距模块420可以是激光测距仪器，例如红外激光测距仪，可以快速准确地进行测距。当第一载台主体310在移动过程中测距模块420检测到第一载台主体310与第二载台主体410的间距产生不正常的变化可以及时提醒操作人员进行调平，避免暂存基板500与显示背板600贴合时对位不准的情况发生。

在本实施例的另一种实施方式中，测距模块420也可以与控制部件的控制主板进行电连接，从而自动化控制第一载台主体310的垂直位置，使第一载台主体310移动过程中保持与第二载台主体410齐平，提高暂存基板500与显示背板600贴合的准度，提高转移效率。

具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述第二载台主体410的形状为多边形；所述测距模块420设有至少三个；并且，至少三个所述测距模块420沿所述第二载台主体410的边缘折线形排布。当设置多个测距模块420时可以对第一载台主体310的多个位置进行测距，并且至少有三个不共线的测距模块420，则通过比较每个测距模块420同时测得的数据，可以判断第一载台主体310与第二载台主体410是否齐平；当同一时刻每个测距模块420测得的数据都相同时，说明第一载台主体310所在的平面与第二载台主体410所在的平面平行，达到贴合要求。

例如，如图3所示，第二载台主体410的形状为四边形，将一个测距模块420设置在第二载台主体410的拐角处，另外两个测距模块420分别设置在形成该拐角的两条相邻边上，从而三个测距模块420的连线组成三角形，测距的时候当有一个测距模块420测出的数据小于另外两个测距模块420的数据时，即说明第一载台主体310朝向该侧倾斜了的信息，可以将三个测距模块420与控制部件的控制主板电连接，控制主板收到该信息后，通过控制部件调节第一载台主体310回到与第二载台主体410平行的位姿。

具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述第二载台主体410上设有第二吸附区411，所述第二吸附区411的位置与所述暂存基板500沿光路在所述第二载台主体410上投影的位置重叠。设置第二吸附区411是为了固定显示背板600，防止显示背板600移动，避免暂存基板500与显示背板600贴合位置不准。

具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述下载台400还包括加热件430，所述加热件430设于所述第二载台主体410内，用于加热所述显示背板600。巨量转移过程中通过加热件430加热显示背板600，以便于顺利实现芯片转移的过程，实际操作中可以在第二载台主体410内设置电阻丝作为加热件430。

综上所述，本申请公开了一种巨量转移装置，其中，包括用于发射激光光束的激光发射器100，以及沿所述激光光束的光路依次设置的光路组件200，用于固定暂存基板500的上载台300和用于承载显示背板600的下载台400，所述上载台300包括控制部件和第一载台主体310，所述暂存基板500固定在所述第一载台主体310上，所述控制部件用于调整所述第一载台主体310，以使所述第一载台主体310与所述下载台400平行。本实施例公开的巨量转移装置通过激光发射器100产生激光光束，并沿着激光光束的光路设置光路组件200，将激光光束的强度、传播方向进行调整，再导向上载台300和下载台400，将巨量转移的暂存基板500和显示背板600分别安装在上载台300和下载台400上，上载台300调整位置，将暂存基板500沿着激光光路对准显示背板600，然后移动上载台300靠近下载台400，使暂存基板500上的Micro LED芯片贴合显示背板600上的安装位置，并通过激光进行剥离，从而完成精准、快速的芯片转移过程；特别的是，设置控制部件，通过控制部件控制第一载台主体310进行三维空间内的运动，控制部件可以是人工调整的调节结构，也可以是自动化控制的机械臂，可以调整第一载台主体310的水平位置和竖直位置，预先将上载台300与下载台400对位，使上载台300向下移动后暂存基板500与显示背板600准确对位，从而可以保证转移良率的同时，快速进行芯片转移，加快巨量转移工艺的速度。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

需要说明的是，本实用新型以巨量转移为例对本实用新型的具体结构及工作原理进行介绍，但本实用新型的应用并不以巨量转移为限，也可以应用到其它类似工件的检测和生产中。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种巨量转移装置，其特征在于，包括用于发射激光光束的激光发射器，以及沿所述激光光束的光路依次设置的光路组件，用于固定暂存基板的上载台和用于承载显示背板的下载台，所述上载台包括控制部件和第一载台主体，所述暂存基板固定在所述第一载台主体上，所述控制部件用于调整所述第一载台主体，以使所述第一载台主体与所述下载台平行。

2.根据权利要求1所述的巨量转移装置，其特征在于，所述上载台还包括对位相机，所述对位相机设于所述第一载台主体背离所述下载台的一侧，用于采集所述暂存基板上的标记图像和所述显示背板上的标记图像。

3.根据权利要求1所述的巨量转移装置，其特征在于，所述第一载台主体上设有镂空孔，用于透过激光；并且，所述第一载台主体上围绕所述镂空孔设有第一吸附区，用于吸附固定所述暂存基板。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的巨量转移装置，其特征在于，所述下载台包括：

第二载台主体，与所述第一载台主体相对设置，用于承载所述显示背板；以及

测距模块，设于所述第二载台主体的边缘位置，用于测量所述第一载台主体与所述第二载台主体之间的间距。

5.根据权利要求4所述的巨量转移装置，其特征在于，所述第二载台主体的形状为多边形；所述测距模块设有至少三个；并且，至少三个所述测距模块沿所述第二载台主体的边缘折线形排布。

6.根据权利要求4所述的巨量转移装置，其特征在于，所述第二载台主体上设有第二吸附区，所述第二吸附区的位置与所述暂存基板沿光路在所述第二载台主体上投影的位置重叠。

7.根据权利要求4所述的巨量转移装置，其特征在于，所述下载台还包括加热件，所述加热件设于所述第二载台主体内，用于加热所述显示背板。

8.根据权利要求1所述的巨量转移装置，其特征在于，所述光路组件包括半反射透镜，所述半反射透镜用于将一束所述激光光束分为两束转移光束。

9.根据权利要求8所述的巨量转移装置，其特征在于，所述光路组件还包括两组沿所述转移光束的光路设置的半波片、偏振片和聚焦透镜。

10.根据权利要求9所述的巨量转移装置，其特征在于，所述光路组件还包括束流收集器，所述束流收集器设于所述偏振片的出光光路上，用于收集偏振光。

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