转印设备和转印方法与流程

本发明涉及微转印技术领域，尤其涉及一种转印设备和转印方法。

背景技术：

微转印技术是一种将目标器件转移到相应基板上的精细化技术，该技术的生产效率和生产质量将直接影响微型led显示(micro-led，也称μled)等下一代技术的量产性，可以说能对整个显示行业产生变革性影响。

在现有技术中，转印技术是将目标器件和目标基板置于同一平面，然后根据设定程序或者人为操作，逐个抓取目标器件并逐个转印至目标基板上。这种逐个“抓取-转印”的方式虽然可以控制很高的精度，但是其转印效率太低，不利于大规模量产。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种转印设备和转印方法，用于解决现有的转印技术中需要逐个抓取并逐个转印目标器件，转印效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转印设备，包括：

承载基板；

设置于所述承载基板上的多个转印头，所述多个转印头呈阵列方式排布，所述转印头用于抓取待转印的目标器件并将所述待转印的目标器件转印至目标基板。

可选的，所述多个转印头排成至少一排；

所述转印设备还包括：

至少一条转印轨道，设置于所述承载基板上，每一排所述转印头设置于一条所述转印轨道上，且所述转印头可沿对应的所述转印轨道移动。

可选的，所述转印设备还包括：

变轨轨道，所述变轨轨道的延伸方向与所述转印轨道的延伸方向垂直，所述转印轨道可移动地设置于所述变轨轨道上。

可选的，所述转印设备还包括：

电学测试头，设置于每一所述转印轨道的两端或所述变轨轨道上，用于将外部的电学测试工具和所述目标基板上的测试点连通。

可选的，所述转印设备还包括：

多个光学感应器，设置于所述转印头上，与所述转印头一一对应；

处理器，与所述光学感应器连接，用于根据所述光学感应器传输的感应信号，确定不良的目标器件的位置。

可选的，所述转印设备还包括：

设置于所述承载基板上的多个修复头，所述多个修复头呈阵列方式排布，所述修复头用于对转印至所述目标基板上的不良的目标器件进行修复。

可选的，所述多个修复头排成至少一排；

所述转印设备还包括：

至少一条修复轨道，设置于所述变轨轨道上，每一排所述修复头设置于一条所述修复轨道上，且所述修复头可沿对应的所述修复轨道移动。

本发明还提供一种转印方法，应用于上述转印设备，所述转印方法包括：

从用于放置待转印的目标器件的区域抓取多个待转印的目标器件；

将抓取的多个待转印的目标器件同时转印至目标基板。

可选的，所述转印设备还包括：

电学测试头，设置于每一所述转印轨道的两端或所述变轨轨道上，用于将外部的电学测试工具和所述目标基板上的测试点连通。

所述将抓取的多个待转印的目标器件同时转印至目标基板之后还包括：

通过电学测试头将外部的电学测试工具和所述目标基板上的测试点连通；

通过所述电学测试工具，向转印至所述目标基板的目标器件通电，以确定所述目标器件是否不良。

可选的，所述转印设备还包括：

设置于所述承载基板上的多个修复头，所述多个修复头呈阵列方式排布，所述修复头用于对转印至所述目标基板上的不良的目标器件进行修复。

所述将抓取的多个待转印的目标器件同时转印至目标基板之后还包括：

将所述修复头移动至不良的目标器件对应的位置；

采用所述修复头取下所述不良的目标器件；

采用所述修复头抓取待补充的目标器件，并转印至所述不良的目标器件所在位置。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明实施例中，转印设备具有多个转印头，因而可以同时采用多个转印头抓取多个目标器件，并将多个目标器件同时转印至目标基板上，在保证转印精度的同时，可以大幅提高转印效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的转印设备的侧视图；

图2为本发明一实施例的转印设备的俯视图；

图3为本发明一实施例的目标基板的俯视图；

图4为本发明一实施例的修复头的结构示意图；

图5为本发明一实施例的转印设备进行不良的目标器件修复的过程示意图；

图6为本发明一实施例的转印设备在转印过程中的状态示意图；

图7为本发明一实施例的转印方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本发明一实施例的转印设备的侧视图，图2为本发明一实施例的转印设备的俯视图，该转印设备包括：

承载基板10；

设置于所述承载基板10上的多个转印头20，所述多个转印头20呈阵列方式排布，所述转印头20用于抓取待转印的目标器件并将所述待转印的目标器件转印至目标基板。

本发明实施例中，转印设备具有多个转印头，因而可以同时采用多个转印头抓取多个目标器件，并将多个目标器件同时转印至目标基板上，在保证转印精度的同时，可以大幅提高转印效率。

本发明实施例中，可选的，每一所述转印头20均可以独立控制伸缩。

本发明实施例中，承载基板10上的多个转印头20排成至少一排，每一排包括多个转印头20。优选地，所述多个转印头20排成多排，从而在进行转印时，可以采用多排转印头20同时对多个目标器件进行抓取和转印，以进一步提高转印效率。

本发明实施例中，可选的，每一排转印头20都具有独立的对位功能，以提升转印精度，请参考图2，每一片转印头20均具有独立的对位点90能。

本发明实施例中，可选的，每一排的相邻两转印头20之间的间距可调，以适用不同位置的转印任务和转印精度控制，从而可以制作目标器件的行间距不同的多种类型的目标基板，或者，制作目标器件呈不规则排布方式的目标基板。如图3所示，图3所示的目标基板100上的目标器件101呈不规则排布方式(相邻的目标器件101链接形成形状后，非矩形，可以称为不规则排布)，在转印时，调整每一排的各个转印头20的位置，使得转印头20的排布方式呈对应的不规则排布方式。在转印不规则排布方式的目标器件时，优选地，转印设备包括多排转印头，从而避免适用单排需重复调整转印头之间的间距，重复对位的问题。

本发明实施例中，为了实现每一排的相邻两转印头20之间的间距可调，请参考图2，本发明实施例中，可选的，所述转印设备包括：至少一条转印轨道30，设置于所述承载基板10上，每一排所述转印头20设置于一条所述转印轨道30上，且所述转印头20可沿对应的所述转印轨道30移动。也就是说，转印头20与对应的转印轨道30是可移动的连接，所述转印头20上具有与所述转印轨道30配合的部件，以能够固定在所述转印轨道30上，并沿着所述转印轨道30移动。图2所示的实施例中，转印设备包括多条转印轨道30，所述多条转印轨道30平行设置，每一转印轨道30上设置有多个转印头20。

本发明实施例中，请参考图2，可选的，每一所述转印头20设置于转印轨道30上的指定位置，并且能够指定移动范围内移动，指定移动范围可根据转印头20的密度及转印头20的尺寸确定。

当然，在本发明的其他一些实施例中，除了通过转印轨道30实现调节每一排的相邻两转印头20之间的间距之外，还可以通过其他结构实现，在此不再一一描述。

上述实施例中，每一排的相邻两转印头20之间的间距可调，转印头20能够在所处排的延伸方向(即图2的横向方向)上移动，在本发明的其他一些实施例中，可选的，不同排之间的转印头20之间的间距可调，即转印头20还能够在列方向上移动，以适用不同位置的转印任务和转印精度控制。

为了实现不同排之间的转印头20之间的间距可调，请参考图2，本发明实施例中，可选的，所述转印设备还包括：变轨轨道40，所述变轨轨道40的延伸方向与所述转印轨道30的延伸方向垂直(图2中，转印轨道30沿横向方向延伸，变轨轨道40沿纵向方向延伸)，所述转印轨道30可移动地设置于所述变轨轨道40上，通过移动转印轨道30，可以调整不同排的转印头20之间的间距，以制作目标器件的列间距不同的多种类型的目标基板。

本发明实施例中，如图2所示，可选的，所述转印设备包括两条变轨轨道40，分别位于所述转印轨道30的两端，所述转印轨道30上具有与所述变轨轨道40配合的部件，以能够固定在所述变轨轨道40上，并沿着所述变轨轨道40移动。

以μled的led巨量转移为例，对于转印的良率要求极高，因此如果无法对于转印的目标器件进行及时的测试，将大大影响产品的品质。因而，本发明实施例中，可选的，所述转印设备还包括：电学测试头(图未示出)，设置于承载基板10上，用于将外部的电学测试工具和所述目标基板上的目标器件连通。本发明实施例中，可选的，所述电学测试头可以设置于每一所述转印轨道30的两端或所述变轨轨道40上。举例来说，假如电学测试头设置于每一所述转印轨道30的两端，当转印轨道30上的多个转印头20将抓取的目标器件转印至目标基板上时，转印轨道30两端的电学测试头与目标基板上的由该转印轨道30上的转印头20转印的目标器件电连接，此时不撤离所述转印设备，将该转印轨道30上的电学测试头与外部的电学测试工具电连接，从而将外部的电学测试工具和所述目标基板上的测试点连通，测试点与目标基板上的目标器件连接，通过电学测试工具向电学测试头输入电信号，点亮由该转印轨道30上的转印头20转印的目标器件，并查看转印效果，测量出不良的目标器件(即坏点)。该种结构可以在转印完之后立刻对转印的目标器件进行测试，以确保目标器件转移成功率，测试及时，且工序简单。

本发明实施例中，可选的，所述转印设备还包括：

多个光学感应器(图未示出)，设置于所述转印头20上，与所述转印头20一一对应，即每一转印头20上具有一个光学感应器；

处理器(图未示出)，与所述光学感应器连接，用于根据所述光学感应器传输的感应信号，确定不良的目标器件的位置。

本发明实施例中当转印轨道30上的多个转印头20将抓取的目标器件转印至目标基板上时，此时不撤离所述转印设备，对转印的目标器件通电，并通过转印头20上的光学感应器感应目标器件的光信号，光学感应器根据感应结果生成感应信号，并传输给处理器，如果某个目标器件不亮，或者亮度较低，处理器根据光学感应器的感应信号，确定该目标器件为不亮的目标器件，并根据光学感应器的位置，确定不良的目标器件的位置。

如果无法对于转印的不良的目标器件进行及时的修复，也将大大影响产品的品质。因而，可选的，请参考图2，本发明实施例中的转印设备还包括：设置于所述承载基板10上的多个修复(repair)头50，所述多个修复头50呈阵列方式排布，所述修复头50用于对转印至所述目标基板上的不良的目标器件进行修复。

本发明实施例中，转印设备具有修复头，转印和修复可以连续完成，极大提升了转印的质量。

本发明实施例中，可选的，每一所述修复头50均可以独立控制伸缩。

本发明实施例中，承载基板10上的多个修复头50排成至少一排，每一排包括多个修复头50。优选地，所述多个修复头50排成多排，从而可以采用多排修复头50同时对多个不良的目标器件进行修复，以进一步提高修复效率。

本发明实施例中，可选的，每一排的相邻两修复头50之间的间距可调，以能够修复目标器件的行间距不同的多种类型的目标基板，或者，修复目标器件呈不规则排布方式的目标基板。

本发明实施例中，为了实现每一排的相邻两修复头50之间的间距可调，请参考图2，本发明实施例中，可选的，所述转印设备包括：至少一条修复轨道60，设置于所述承载基板10上，每一排所述修复头50设置于一条所述修复轨道60上，且所述修复头50可沿对应的所述修复轨道60移动。也就是说，修复头50与对应的修复轨道60是可移动的连接，所述修复头50上具有与所述修复轨道60配合的部件，以能够固定在所述修复轨道60上，并沿着所述修复轨道60移动。图2所示的实施例中，转印设备包括一条修复轨道60，每一修复轨道60上设置有多个修复头50，所述修复轨道60与转印轨道30平行设置，并设置于转印轨道30的后方(此处的后方是针对承载基板10在转印时的移动方向而言)。每一修复轨道60上的修复头50的个数可以等于或小于每一转印轨道30上的转印头20的个数。

本发明实施例中，请参考图2，可选的，每一所述修复头50设置于修复轨道60上的指定位置，并且能够在指定移动范围内移动，指定移动范围可与转印头20指定移动范围一致。

本发明实施例中，可选的，所述修复轨道60同样可设置于所述变轨轨道40上，以根据需要实现修复头50在纵向上的移动。所述修复轨道60上具有与所述变轨轨道40配合的部件，以能够固定在所述变轨轨道40上，并沿着所述变轨轨道40移动。本发明实施例中，在确认不良的目标器件的位置之后，可以将承载基板10前移(前移是相对承载基板10转印时的移动方向而言)，使得修复轨道60正对不良的目标器件的位置上方，然后对不良的目标器件进行修复，对于同一行上的多个不良的目标器件，只要一次就可以完成修复，提高了修复效率。在修复的同时，还可以使用转印轨道30上的转印头20同时进行下一次的转印，以提高工作效率。

本发明实施例中，请参考图4，可选的，所述修复头50包括：补充头51和解离头52，所述解离头52用于解离所述目标基板上的不良的目标器件，所述补充头51用于向所述目标基板上的不良的目标器件所在位置补充目标器件。所述解离头51可以通过高温、紫外线或激光等方式处理不良的目标器件，然后采用吸附的方式将处理后的目标器件取走。修复时，可以先采用补充头51抓取待补充的目标器件，控制修复头50移动至不良的目标器件所在位置，通过解离头52解离所述目标基板上的不良的目标器件，最后通过补充头51在相同的位置补充新的目标器件。图4仅是本发明一实施例的修复头的结构，当然，在本发明的其他一些实施例中，修复头也可以为其他结构。例如，所述修复头50只包括解离头52，并不包括补充头51，而是通过转印轨道上的转印头20对解离后的目标器件的位置补充新的目标器件。请参考图5，图5所述的实施例中，对于目标基板100上的不良的目标器件101(虚线圆框框住的目标器件)，可以采用转印轨道30上的对应位置的转印头20(虚线圆框框住的转印头)补充新的目标器件。

本发明实施例中，在进行修复时，可以控制一排修复头同时抓取多个目标器件，然后仅采用个别修复头进行修复，其他不需要修复的位置的目标器件留着后续修复使用，从而可以减少取件次数，提高工作效率。当然，如果修复轨道上抓取的目标器件不足以完成下一次的修复，可以将承载基板移动至用于放置待转印的目标器件的区域，进行目标器件的补充抓取。

本发明实施例中，在进行修复时，当具有多排修复头时，可以控制前排的修复头进行目标器件的解离，后排的修复头进行目标器件的补充，从而同时完成两行的解离和补充动作，提高工作效率。

请参考图6，本发明实施例的转印设备还可以包括：机台基座200，所述基台基座200上包括用于放置待转印的目标器件的第一区域201和用于放置目标基板100的第二区域202。

请参考图1和图6，本发明实施例的转印设备还可以包括：运输轨道70，所述承载基板10设置于所述运输轨道70上，并能够在所述运输轨道70上移动，从而使得承载基板10可以在基台基座200的第一区域201上方以及第二区域202上方来回移动，完成目标器件的抓取和转印。另外，可选的，所述转印设备还包括：伸缩轴80，所述承载基板10通过所述伸缩轴80设置于所述运输轨道70上，所述伸缩轴80能够上下伸缩，从而在进行目标器件的抓取或转印时，控制承载基板10向上或向下移动。

请参考图7，本发明实施例还提供一种转印方法，应用于上述任一实施例中所述的转印设备，所述转印方法包括：

步骤701：从用于放置待转印的目标器件的区域抓取多个待转印的目标器件；

步骤702：将抓取的多个待转印的目标器件同时转印至目标基板。

可选的，本发明实施例中的转印设备包括：电学测试头，设置于每一所述转印轨道的两端或所述变轨轨道上，用于将外部的电学测试工具和所述目标基板上的测试点连通。

所述将抓取的多个待转印的目标器件同时转印至目标基板之后还包括：

步骤703：通过电学测试头将外部的电学测试工具和所述目标基板上的测试点连通；

步骤704：通过所述电学测试工具，向转印至所述目标基板的目标器件通电，以确定所述目标器件是否不良。

可选的，本发明实施例中的转印设备包括：设置于所述承载基板上的多个修复头，所述多个修复头呈阵列方式排布，所述修复头用于对转印至所述目标基板上的不良的目标器件进行修复。

所述将抓取的多个待转印的目标器件同时转印至目标基板之后还包括：

步骤705：将所述修复头移动至不良的目标器件对应的位置；

步骤706：采用所述修复头取下所述不良的目标器件；

步骤707：采用所述修复头抓取待补充的目标器件，并转印至所述不良的目标器件所在位置。

在本发明的其他一些实施例中，也可以采用转印头抓取待补充的目标器件，并转印至所述不良的目标器件所在位置。

本发明实施例中，所述转印方法还可以包括：在采用修复头修复目标器件的同时，采用转印头进行下一次的转印，从而提高工作效率。

本发明实施例中，所述采用所述修复头抓取待补充的目标器件，并转印至所述不良的目标器件所在位置可以包括：控制一排修复头同时抓取多个目标器件，然后仅采用个别修复头进行修复，其他不需要修复的位置的目标器件留着后续修复使用，从而可以减少取件次数，提高工作效率。当然，如果修复轨道上抓取的目标器件不足以完成下一次的修复，可以将承载基板移动至用于放置待转印的目标器件的区域，进行目标器件的补充抓取。

本发明实施例中，所述采用所述修复头取下所述不良的目标器件可以包括：控制前排的修复头进行目标器件的解离，后排的修复头进行目标器件的补充，从而同时完成两行的解离和补充动作，提高工作效率。

本发明的上述实施例中，目标器件可以为micro-led或者mini-led。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。