[發明專利]一種激光輔助巨量轉移MicroLED的對準裝置及對準方法

在審

• 申請號: 202111221338.6
• 申請日: 2021-10-20
• 公開（公告）號: CN113921439A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 黃永安;楊彪;孫寧寧
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68;H01L25/075;H01S3/00;H01S3/03
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 劉洋洋

本發明屬于MicroLED巨量轉移相關技術領域，其公開了一種激光輔助巨量轉移MicroLED的對準裝置及對準方法，裝置包括：掩模投影組件，包括自定義掩模板以及掩模板微調裝置；自定義掩模板設有鏤空圖案；掩模板微調裝置包括依次連接的手動轉臺、Z方向位移臺以及X方向位移臺；自定義掩模板連接于手動轉臺的端部；相機對位系統包括至少兩個相機，相機的視野中心設有十字叉絲，每一相機均設于相應的每一Y方向位移臺上；運動平臺系統包括芯片運動模塊以及驅動電路運動模塊，通過相機的十字叉絲實現光斑、芯片以及驅動電路的對準定位。本申請可以實現激光光斑、芯片以及驅動電路三者的精確標定和對準，結構簡單，具有重大的應用價值。

技術領域

本發明屬于MicroLED巨量轉移相關技術領域，更具體地，涉及一種激光輔助巨量轉移MicroLED的對準裝置及對準方法。

背景技術

MicroLED顯示技術與傳統顯示技術(液晶技術、OLED技術)相比，具有分辨率更高、對比度更好、響應時間更快及能耗更低等優點，被視為下一代顯示技術。傳統PickPlace技術加工速度約110,000片/小時，加工一塊4K(～2400萬顆)屏幕需要耗時1個月左右，高效率、高可靠的巨量轉移技術成為解決制造MicroLED顯示產品的關鍵技術。

為了追求較高的巨量轉移效率，通常會把激光光斑制作成所需的圖案，目前較為常見的可以使激光光斑圖案化的方法有三種：1.光學掩模板(Mask)；2.衍射光學元件(DOE)；3.空間光調制器(SLM)。由于光學掩模板構造簡單、成本低廉而用途廣泛。然而由于有些激光具有危險性，例如準分子激光等，所以這些光路通常是密封起來的，造成了光學掩模板的調節不便，由于光學掩模板的位置和形狀最終會直接影響加工面的圖案化激光光斑的位置和形狀，所以最終導致了激光光斑的調節不便。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種激光輔助巨量轉移MicroLED的對準裝置及對準方法，可以實現激光光斑、芯片以及驅動電路三者的精確標定和對準，結構簡單，具有重大的應用價值。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種激光輔助巨量轉移MicroLED的對準裝置，所述裝置包括：掩模投影組件，包括自定義掩模板以及掩模板微調裝置；所述自定義掩模板設有鏤空圖案；所述掩模板微調裝置包括依次連接的手動轉臺、Z方向位移臺以及X方向位移臺，所述手動轉臺用于實現轉動，所述Z方向位移臺以及X方向位移臺分別實現Z方向和X方向的運動；所述自定義掩模板連接于所述手動轉臺的端部，所述手動轉臺、Z方向位移臺以及X方向位移臺中部均中空以使得激光穿過所述中空部位至所述自定義掩模板生成圖案化光斑；相機對位系統，包括至少兩個相機，所述相機的視野中心設有十字叉絲，每一相機均設于相應的每一Y方向位移臺上，多個Y方向位移臺設于一個或多個X方向位移臺上，以實現所述相機在X方向和Y方向的運動；運動平臺系統，包括用于承載芯片的芯片運動模塊以及用于承載驅動電路的驅動電路運動模塊；所述相機對位系統設于所述運動平臺系統的上方，所述掩模投影組件設于所述相機對位系統的上方，通過所述相機的十字叉絲實現光斑、芯片以及驅動電路的對準定位。

優選地，所述手動轉臺、Z方向位移臺以及X方向位移臺的邊緣均設有調節旋鈕，通過旋轉所述調節旋鈕實現所述手動轉臺、Z方向位移臺以及X方向位移臺的運動。

優選地，所述芯片運動模塊以及驅動電路運動模塊均包括至少四個方向的自由度，既XYZ方向和繞Z軸的旋轉運動。

優選地，所述裝置還包括與所述激光同光路的有色光光源以使所述光斑可視化，所述有色光光源的光束截面積不小于所述激光的光束截面積。

優選地，所述自定義掩模板可拆卸連接于所述手動轉臺的端部。

優選地，所述相機對位系統，包括兩個相機，每一相機均設于相應的每一Y方向位移臺上，兩個Y方向位移臺設于一個X方向位移臺上。