[发明专利]一种LED芯片巨量转移用测转实时共位的检测装置

说明书

本发明公开了一种LED芯片巨量转移用测转实时共位的检测装置，由芯片转移系统、对位系统和光学检测系统三部分组成，芯片转移系统包括：平台底座、立柱支座、激光头立柱、激光头纵向锁紧环、激光头固定座、激光头横向底板、激光头导轨、激光头连接板和激光头；对位系统包括：芯片载板支撑台、芯片载板对位平台、芯片载板组件、目标基板对位平台垫板、目标基板对位平台和目标基板；光学检测系统包括：检测底板、检测装置立柱、万向支架组件、调焦组件和检测相机组件。本发明利用成对正交安装的CCD工业相机，检测激光头在光源照射下两条投影线反向延长交点，通过识别投影交点、目标晶位和芯片三者间是否共线，实现芯片测转实时共位，提升了芯片效率。

技术领域

本发明涉及一种芯片巨量转移技术，尤其涉及一种LED芯片巨量转移用测转实时共位的检测装置。

背景技术

微型发光二极管(Mini/Micro LED)是将传统LED的像素点从毫米级降至微米级，并在单个芯片上将驱动电路与像素点高度集成的新一代无机自发光显示技术，每一个像素都能独立定址和单独发光。与当前的LCD和OLED等技术相比，Mini/Micro LED具备使用寿命长、能量利用效率高、画面显示品质高、能耗低、响应时间短、极限分辨率高、单个Mini/Micro LED发光单元尺寸小等的优点。根据应用场景的不同，Mini/Micro LED显示器件的制造可分为单片集成和巨量转移两大路线。前者通过键合的方式将源基板上的芯片一次性集成到驱动器背板上，仅限应用于近眼显示器、智能手表等高分辨率微显示器领域。对于其他诸如平板、大屏显示器等显示产品，需利用巨量转移技术完成芯片从源基板到目标基板的转移。因此，巨量转移在Mini/Micro LED制造中占据重要地位。

巨量转移是将几百万甚至上千万颗Mini/Micro LED微芯片以单独或成组的形式从晶膜分离，并转移到目标基板或玻璃板对应像素电极上的工艺过程，可应用于不同尺寸、不同材质显示屏的制作。工业生产要求芯片巨量转移良率不低于99.99％，转移误差优于±5μm，为保证芯片转移质量，提升屏幕显示效果，需通过特定的检测装置去检测目标基板上的芯片转移质量和坏点芯片。在芯片转移的过程中，当芯片未精准脱落至目标点位时，继续转移会增加芯片坏点率。因此，亟需一种巨量转移用测转实时共位的检测装置来实现转移过程中的实时检测。

现有技术中，主流摆臂式巨量转移方案，通过芯片载板组件上方固定相机实时检测芯片载板组件上芯片位置，借助机械臂拾取芯片载板组件上的芯片，并将芯片转移至目标基板上目标晶位，利用目标基板上方固定相机在摆臂间隙实时辨识芯片落点姿态，实现转移和检测交替进行，较好地保证了芯片转移质量和良率。但该方案芯片载板组件上的芯片与目标基板上的目标点位不垂直共位，导致芯片运动行程较大，转移过程耗时大，降低了转移效率。

中国专利202110019640.7介绍了一种基于高速扫描激光转印的微型LED巨量转移方法及装置，将发射基板上的芯片放置于接收基板的待接收位置正上方数十微米内，利用飞秒激光烧蚀源基板上的聚酰亚胺，产生的高压气体将芯片推向接收基板，实现了芯片的垂直共位短距离快速转移，缩短了芯片转移时间，提升了转移效率。但该方案中，激光头、芯片与接收基板的待接收位置始终垂直共线，相机无法安装于芯片和接收基板的待接收位置正上方，不能通过相机实时检测转移芯片，限制了转移良率提升。

中国专利202110574750.X所述的Micro LED的巨量转移机构，通过顶吸组件将源盘组件上小范围晶膜张紧，同时刺针、源盘组件上芯片、目标盘组件上的目标晶位三者在垂直方向精准共位，利用针刺上下往复运动将源盘组件上芯片短距离快速精准转移至目标盘组件上的目标晶位，具有较高的转移效率。但三者的在垂直方向的共位，导致相机无法安装在刺针正上方，相机不能实时检测芯片转移过程，限制了芯片转移良率的提升。综上所述，巨量转移方案中，测转实时能够提升芯片转移良率和转移质量，但易导致测转不共位，制约了转移速度和转移效率的提升；测转共位能够提升芯片转移速度和转移效率，但易导致测转不实时，不能实时检测芯片转移，限制了芯片转移良率的提升。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容