本发明专利技术属于MicroLED巨量转移相关技术领域，其公开了一种激光辅助巨量转移MicroLED的对准装置及对准方法，装置包括：掩模投影组件，包括自定义掩模板以及掩模板微调装置；自定义掩模板设有镂空图案；掩模板微调装置包括依次连接的手动转台、Z方向位移台以及X方向位移台；自定义掩模板连接于手动转台的端部；相机对位系统包括至少两个相机，相机的视野中心设有十字叉丝，每一相机均设于相应的每一Y方向位移台上；运动平台系统包括芯片运动模块以及驱动电路运动模块，通过相机的十字叉丝实现光斑、芯片以及驱动电路的对准定位。本申请可以实现激光光斑、芯片以及驱动电路三者的精确标定和对准，结构简单，具有重大的应用价值。具有重大的应用价值。具有重大的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种激光辅助巨量转移MicroLED的对准装置及对准方法
[0001]本专利技术属于MicroLED巨量转移相关
，更具体地，涉及一种激光辅助巨量转移MicroLED的对准装置及对准方法。
技术介绍
[0002]MicroLED显示技术与传统显示技术(液晶技术、OLED技术)相比，具有分辨率更高、对比度更好、响应时间更快及能耗更低等优点，被视为下一代显示技术。传统Pick&Place技术加工速度约110,000片/小时，加工一块4K(～2400万颗)屏幕需要耗时1个月左右，高效率、高可靠的巨量转移技术成为解决制造MicroLED显示产品的关键技术。
[0003]为了追求较高的巨量转移效率，通常会把激光光斑制作成所需的图案，目前较为常见的可以使激光光斑图案化的方法有三种：1.光学掩模板(Mask)；2.衍射光学元件(DOE)；3.空间光调制器(SLM)。由于光学掩模板构造简单、成本低廉而用途广泛。然而由于有些激光具有危险性，例如准分子激光等，所以这些光路通常是密封起来的，造成了光学掩模板的调节不便，由于光学掩模板的位置和形状最终会直接影响加工面的图案化激光光斑的位置和形状，所以最终导致了激光光斑的调节不便。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种激光辅助巨量转移MicroLED的对准装置及对准方法，可以实现激光光斑、芯片以及驱动电路三者的精确标定和对准，结构简单，具有重大的应用价值。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种激光辅助巨量转移MicroLED的对准装置，所述装置包括：掩模投影组件，包括自定义掩模板以及掩模板微调装置；所述自定义掩模板设有镂空图案；所述掩模板微调装置包括依次连接的手动转台、Z方向位移台以及X方向位移台，所述手动转台用于实现转动，所述Z方向位移台以及X方向位移台分别实现Z方向和X方向的运动；所述自定义掩模板连接于所述手动转台的端部，所述手动转台、Z方向位移台以及X方向位移台中部均中空以使得激光穿过所述中空部位至所述自定义掩模板生成图案化光斑；相机对位系统，包括至少两个相机，所述相机的视野中心设有十字叉丝，每一相机均设于相应的每一Y方向位移台上，多个Y方向位移台设于一个或多个X方向位移台上，以实现所述相机在X方向和Y方向的运动；运动平台系统，包括用于承载芯片的芯片运动模块以及用于承载驱动电路的驱动电路运动模块；所述相机对位系统设于所述运动平台系统的上方，所述掩模投影组件设于所述相机对位系统的上方，通过所述相机的十字叉丝实现光斑、芯片以及驱动电路的对准定位。
[0006]优选地，所述手动转台、Z方向位移台以及X方向位移台的边缘均设有调节旋钮，通过旋转所述调节旋钮实现所述手动转台、Z方向位移台以及X方向位移台的运动。
[0007]优选地，所述芯片运动模块以及驱动电路运动模块均包括至少四个方向的自由度，既XYZ方向和绕Z轴的旋转运动。
[0008]优选地，所述装置还包括与所述激光同光路的有色光光源以使所述光斑可视化，所述有色光光源的光束截面积不小于所述激光的光束截面积。
[0009]优选地，所述自定义掩模板可拆卸连接于所述手动转台的端部。
[0010]优选地，所述相机对位系统，包括两个相机，每一相机均设于相应的每一Y方向位移台上，两个Y方向位移台设于一个X方向位移台上。
[0011]按照本专利技术的另一个方面，提供了一种所述激光辅助巨量转移MicroLED的对准装置的对准方法，所述方法包括：S1：通过所述相机的十字叉丝与边缘光斑对准实现光斑的定位，并固定所述相机和光斑；S2：将所述芯片运动模块移出相机视野，移动所述驱动电路运动模块使得所述驱动电路运动模块对应边缘与所述十字叉丝对准以实现所述驱动电路运动模块的对准；S3：移动所述芯片运动模块使得所述芯片运动模块对应边缘与所述十字叉丝对准以实现所述芯片运动模块的对准。
[0012]优选地，至少一个所述相机的定位对象为光斑对角线的端部。
[0013]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的一种激光辅助巨量转移MicroLED的对准装置及对准方法具有如下效果：
[0014]1.本申请的掩模投影组件可以实现光斑的旋转以及XZ方向的运动，配合相机对位系统可以实现光斑的标定，通过运动平台和相机对位系统的运动配合可以实现运动平台的标定进而实现掩膜投影组件和运动平台的精确对准，可以保证激光光斑、芯片、驱动电路三动坐标系之间的高精度对准，且该装置构造简单、调节方便，该方法通俗易懂、流程清晰，可以满足巨量转移等工艺的使用要求及工况。
[0015]2.目前准分子类激光作为采用激光的方式实现巨量转移的主流的方式之一，且准分子类激光危险性高、镜片洁净度要求高，所以一般需要采用铝合金外壳等将光路密封，其中包括各个光学元件、掩模板以及其微调支架等都会被密封起来，造成了掩模板位置的调节不便，而本专利技术提出的该种掩模投影组件则不受此限制，其可以安装固定在光路封装外壳的横截面上，在保证密封的同时可以将调节旋钮暴露在外部，以便于根据需求实时调整光斑的位置。
[0016]3.自定义掩模板可拆卸连接于所述手动转台的端部，便于根据需要更换不同透光图案的掩模板，进而得到不同的光斑。
[0017]4.相机的定位对象为光斑对角线的端部，便于采用最少的相机实现最精准的定位。
附图说明
[0018]图1是激光辅助巨量转移MicroLED的原理图；
[0019]图2是激光光路原理示意图；
[0020]图3是本实施例掩模投影组件的爆炸图；
[0021]图4是本实施例掩模投影组件的组装示意图；
[0022]图5是本实施例掩模投影组件的应用示意图；
[0023]图6是本实施例相机对位系统的爆炸图；
[0024]图7是本实施例相机对位系统组装示意图；
[0025]图8是本实施例相机对位系统和运动平台系统的示意图；
[0026]图9是本实施例激光辅助巨量转移MicroLED的对准装置的对准方法流程图。
[0027]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
[0028]01
‑
激光，02
‑
透明基板，03
‑
动力释放层，04
‑
MicroLED芯片，05
‑
接收基板，03
‑1‑
驱动层，03
‑2‑
粘性层，03
‑3‑
气体，04
‑1‑
MicroLED芯片电极，05
‑1‑
驱动电路电极，05
‑2‑
驱动电路电极引线，10
‑
激光光路，11
‑
激光光源，12
‑
能量衰减器，13
‑
反射镜，14
‑
望远系统，15
‑
反射本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光辅助巨量转移MicroLED的对准装置，其特征在于，所述装置包括：掩模投影组件(100)，包括自定义掩模板(110)以及掩模板微调装置(120)；所述自定义掩模板(110)设有镂空图案；所述掩模板微调装置(120)包括依次连接的手动转台(121)、Z方向位移台(122)以及X方向位移台(123)，所述手动转台(121)用于实现转动，所述Z方向位移台(122)以及X方向位移台(123)分别实现Z方向和X方向的运动；所述自定义掩模板(110)连接于所述手动转台(121)的端部，所述手动转台(121)、Z方向位移台(122)以及X方向位移台(123)中部均中空以使得激光穿过所述中空部位至所述自定义掩模板(110)生成图案化光斑；相机对位系统(200)，包括至少两个相机(210)，所述相机的视野中心设有十字叉丝，每一相机均设于相应的每一Y方向位移台(220)上，多个Y方向位移台(220)设于一个或多个X方向位移台(230)上，以实现所述相机在X方向和Y方向的运动；运动平台系统(300)，包括用于承载芯片的芯片运动模块(310)以及用于承载驱动电路的驱动电路运动模块(320)；所述相机对位系统(200)设于所述运动平台系统(300)的上方，所述掩模投影组件(100)设于所述相机对位系统(200)的上方，通过所述相机(210)的十字叉丝实现光斑、芯片以及驱动电路的对准定位。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述手动转台(121)、Z方向位移台(122)以及X方向位移台(123)的边缘均设有调节旋钮，通过旋转所述调节...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄永安，杨彪，孙宁宁，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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