一种LED阵列扩张检测装置及扩张方法与流程

一种led阵列扩张检测装置及扩张方法
技术领域
1.本发明涉及led显示器制造技术领域，尤其涉及一种led阵列扩张检测装置及检测方法。


背景技术：

2.micro-led显示器具有良好的稳定性、寿命以及运行温度上的优势，同时也承继了led低功耗、色彩饱和度、反应速度快、对比度强等优点,具有极大的应用前景。在现有micro-led显示器的制作过程中，其均需要将led芯片从各自的生长基板转移到显示器的显示背板上；当将led芯片转移到不同尺寸的显示背板上时，由于led芯片原本排列的间距与所要应用的显示背板的尺寸间距不同，因而需要将led芯片的原始排列间距进行调整，以适用具体使用需求。将led芯片逐个转移到显示背板上也是一种实现方式，随着led技术的日新月异，用于led显示屏的led芯片的尺寸越来越小，led芯片中led芯粒的间距也越来越小。led芯片中led芯粒的转移难度大大提高，如何提供一种简单快捷的led芯粒的分选转移方法，是led领域一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.基于以上问题，本发明设计led阵列检测装置，其能精确方便的检测扩晶过程中led芯片的间距，其具体结构如下。
4.一种led阵列检测装置，其包括：
5.承载膜，呈阵列排布的led芯片粘附于所述承载膜上，所述承载膜具有可延伸性；
6.拉伸设备，设置于所述承载膜的边缘，用于拉伸所述承载膜；
7.金属薄片，设置于同一行或列相邻的led芯片侧面，所述相邻的led芯片相对应的侧面设置的两片金属薄片为一对；
8.电压施加器，分别连接成对的所述金属薄片，用于向成对的所述金属薄片施加电压；
9.电容检测单元，分别连接所述成对的所述金属薄片，用于检测每对所述金属薄片间的电容值；
10.控制器，与所述电容检测单元电连接，用于根据所述电容值计算对应led芯片间距，在所述led芯片间距达到阈值的情况下，向所述拉伸设备发出拉伸或停止拉伸的信号。
11.进一步的，所述控制器，具体根据以下公式计算对应led芯片间距，
[0012][0013]
其中，真空介电常数ε0＝1；k为静电力常量；s为成对的所述金属薄片正对面积；l为两金属薄片间距。
[0014]
进一步的，所述承载膜上设置有多个穿孔，所述穿孔设置于相邻4个所述led芯片顶点连线的交汇处。
[0015]
进一步的，所述金属薄片通过光刻胶、热敏胶或光敏胶粘附于所述led芯片的侧面。
[0016]
进一步的，所述电容检测单元为电容检测器或电容检测电路。
[0017]
本发明还包括一种led阵列扩张方法，包括如下步骤：
[0018]
s10将多个led芯片呈阵列式粘附于承载膜上，所述承载膜具有延伸性，在led阵列中同一行或列中至少两个相邻的led芯片侧面设置有金属薄片，所述金属薄片通过胶粘附于所述led芯片上，相邻所述led芯片相对应的侧面设置的两片所述金属薄片为一对，每对所述金属薄片上连接有与一控制器相连接的电压施加器及电容检测单元；
[0019]
s11所述承载膜连接有拉伸装置，所述拉伸装置控制所述承载膜向预设方向拉伸，同时电压施加器向成对的金属薄片间施加电压，电容检测单元检测所述金属薄片间的电容值；
[0020]
s12控制器根据电容值计算所述led芯片之间的间距，当间距达到阈值时，控制器向拉伸装置发出指令，停止拉伸，具体根据以下公式计算对应led芯片间距，
[0021][0022]
其中，真空介电常数ε0＝1；k为静电力常量；s为成对的所述金属薄片正对面积；l为两金属薄片间距，即led间距。
[0023]
进一步的，在步骤s12之后还包括步骤s13将所述胶移除的步骤，所述胶为光刻胶、光敏胶或热敏胶，光刻胶可以通过显影液移除，光敏胶或热敏胶可以通过光照或加热的方式移除，将胶移除后，得到预设距离的led阵列。
[0024]
进一步的，在步骤s13之后还包括步骤s14将所述led芯片远离所述承载膜的表面接合于一封装基板，并移除所述承载膜，移除所述承载膜的方法为光照或加热。
[0025]
所述承载膜上设置有多个穿孔，所述穿孔与所述led芯片相对应，位于相邻4个led芯片顶点连线的交汇处。
[0026]
进一步的，步骤s11中，所述承载膜的拉伸方向为沿所述led芯片排列的横向或纵向中的一个方向拉伸或两个方向同时拉伸。
[0027]
本发明的有益效果在于：
[0028]
通过在相邻led芯片之间设置金属薄片，金属薄片通过可移除胶粘附于led芯片上，测量金属薄片之间的电容可以计算得到金属薄片之间距离，也即led芯片之间的距离，结构简单。
[0029]
在扩晶的过程中实时检测一对金属片之间的电容值，电容的变化具有很好的灵敏性，精度高，达到预设的电容值，立即停止拉伸，能够准确得到扩晶后的led芯片之间的距离。
附图说明
[0030]
图1为实施例1的横截面结构示意图；
[0031]
图2为实施例1的俯视结构示意图；
[0032]
图3为实施例2的横截面结构示意图；
[0033]
图4为实施例2的俯视结构示意图；
[0034]
图5为扩晶方法流程图；
[0035]
图6为承载膜粘附led芯片的方法示意图；
[0036]
图7为金属薄片设置于led芯片的结构示意图；
[0037]
图8为扩晶过程的结构示意图；
[0038]
图9为移除金属薄片后的结构示意图；
[0039]
图10为led芯片转移至封装基板的结构示意图。
[0040]
图中标号说明：
[0041]
承载膜10、led芯片11、金属薄片12、电压施加器13、电容检测单元14、控制器15、穿孔16、生长基板20。
具体实施方式
[0042]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0043]
实施例1
[0044]
如图1、图2所示，展示了一种led阵列扩张检测装置。
[0045]
具体的请参考图1，本实施例所述的led阵列扩张检测装置包括承载膜10，以及呈阵列粘附于承载膜10上的led芯片11。承载膜10具有可延伸性，因而可以通过拉伸时led芯片11的距离l增加。同时，承载膜10具有初粘性，可以将led芯片11粘附于承载膜10上后不会发生移动。承载膜10为蓝膜、光解胶带或热解胶中的一种，蓝膜为目前产业常用的扩晶蓝膜，其具有优良的延伸性以及可剥离性，同样的，光解胶带及热解胶带也具有初粘性机延伸性，光解胶带可以在扩晶完成后通过照射特定波长的光线使其失去黏性而移除，热解胶带可以在扩晶完成后通过加热使其失去黏性而移除。本实施方式中承载膜10优选为蓝膜。
[0046]
位于led阵列中同一行或列相邻的led芯片11的侧面设置有金属薄片12，通常一片金属薄片12对应一个或多个led芯片11，具体的位置设置根据需求设定，以能够很好固定于led芯片11侧面以及方便连接电压施加器13为准。
[0047]
相邻芯片相对应的侧面设置的两片金属薄片12为一对。如图2所示，每对金属薄片12分别连接电压施加器13的两端，使电压施加器可以在金属薄片12之间施加电压。
[0048]
每对金属薄片12还连接有连接电容检测单元14，电容检测单元14可以实时检测两片金属薄片12之间的电容值，得到电容值后，可以计算出两片金属薄片12之间的距离l，具体计算公式为其中，ε0＝1，真空介电常数；k，静电力常量；s，两板正对面积，即每对金属薄片12所正对的面积；l，每对金属薄片12之间的间距，即led间距。由于ε0、k、s均为已知量，根据检测到的电容c，即可计算出对应led芯片间距l的值。
[0049]
电容检测单元14电性连接一控制器15，该控制器15相当于中央控制装置，可以控制扩晶装置(图未示)的作动，同时可以电容检测单元14的工作，电容检测单元14可以为控制器15内的电容检测电路，也可以为单独的电容检测装置。
[0050]
当扩晶装置沿如图1及图2中箭头所示的x轴两端所指方向对承载膜10进行拉伸时，电压施加器13向一对金属薄片12施加一电压，电容检测单元14实时检测该对金属薄片12之间的电容值，当led芯片之间的间距l达到阈值时，控制器15向扩晶装置发出拉伸的信
号。预定的电容值对应一预定的led芯片间距值l。
[0051]
可选地，所述阀值可以根据实际需求进行设置，在此，不作具体限定。例如，根据需要扩晶的程度，即扩张的宽度与长度等进行设置。
[0052]
实施例2
[0053]
如图3、图4所示，展示了另一种led阵列扩行检测装置。
[0054]
具体的请参考图1，本实施例所述的led阵列扩张检测装置包括承载膜10，以及呈阵列粘附于承载膜10上的led芯片11。承载膜10具有可延伸性，因而可以通过拉伸时led芯片11的距离l增加。同时，承载膜10具有初粘性，可以将led芯片11粘附于承载膜10上后不会发生移动。
[0055]
可选地，承载膜10为蓝膜、光解胶带或热解胶带中的一种。
[0056]
承载膜10上设置有多个穿孔16，穿孔16与led芯片11对应设置，具体的穿孔16设置于位于相邻4个led芯片11顶点连线的交点处，即led芯片11横向间距的中心线p1与纵向间距的中心线p2的交点。当承载膜10受外力拉伸时，穿孔16可以从一定程度上阻断承载膜10的应力，使承载膜10各处的应力更均匀，从而在拉伸过程中，承载膜10各处的变形更均匀。穿孔16为微米级尺寸的通孔，其贯穿承载膜10，穿孔16的尺寸不宜过大，尺寸过大会影响led芯片11的排布。
[0057]
位于led阵列中同一行或列相邻的led芯片11的侧面设置有金属薄片12，通常一片金属薄片12对应一个或多个led芯片11。金属薄片12通过胶粘附于led芯片11的侧面，所述胶为光刻胶、光敏胶或热敏胶中的一种，光刻胶可以通过显影液移除，光敏胶或热敏胶可以通过光照或加热的方式移除，方便移除，工艺简单。
[0058]
相邻芯片相对应的侧面设置的两片金属薄片12为一对。如图3所示，每对金属薄片12分别连接电压施加器13的两端，使电压施加器可以在金属薄片12之间施加电压。
[0059]
每对金属薄片12连接电容检测单元14，电容检测单元14可以实时检测两片金属薄片12之间的电容值，得到电容值后，可以根据如实施例1所示的电容计算公式计算出两片金属薄片12之间的距离l。
[0060]
电容检测单元14电性连接一控制器15，该控制器15相当于中央控制装置，可以控制扩晶装置(图未示)的作动，同时可以电容检测单元14的工作，电容检测单元14可以为控制器15内的电容检测电路，也可以为单独的电容检测装置。
[0061]
当扩晶装置沿如图3及图4中箭头所示的x轴两端所指方向对承载膜10进行拉伸时，电压施加器13向一对金属薄片12施加一电压，电容检测单元14实时检测该对金属薄片12之间的电容值，根据电容值计算出led芯片11之间的间距l，当间距l达到阈值时，控制器15向扩晶装置发出拉伸的信号。预定的电容值对应一预定的led芯片间距值l。
[0062]
实施例3
[0063]
如图5-10所示，为本发明led阵列扩张方法(即扩晶方法)，图5为本实施方法流程图，具体步骤如下：
[0064]
s10将生长基板20上的多个led芯片11呈阵列式粘附于承载膜10上，在led阵列中同一行或列中至少两个相邻的led芯片11侧面设置有金属薄片12，金属薄片12通过胶粘附于led芯片11上。
[0065]
如图6所示承载膜10具有延伸性，同时，承载膜10具有初粘性，可以将led芯片11粘
附于承载膜10上后不会发生移动。
[0066]
如图7所示，金属薄片12通过胶粘附于led芯片11上，相邻led芯片11相对应的侧面设置的两片金属薄片12为一对，每对金属薄片12上连接有与一控制器15相连接的电压施加器13及电容检测单元14。
[0067]
s11承载膜10连接有拉伸装置，拉伸装置控制承载膜10向预设方向拉伸，同时电压施加器13向金属薄片12之间施加电压，电容检测单元14检测金属薄片间的电容值。
[0068]
如图8所示，在本实施例中，承载膜10的拉伸方向为沿横向x轴两端进行拉伸，需要指出的是，拉伸方向也可以是沿纵向y轴方向，或者是横向x轴与纵向y轴同时拉伸，具体情况根据需求而定。s12控制器15根据电容值计算led芯片11之间的间距，当间距达到阈值时，控制器15向拉伸装置发出指令，停止拉伸。
[0069]
如图8所示，拉伸承载膜10，电容检测单元14检测到电容值发送至控制器15，根据金属薄片12之间的电容值计算led芯片11之间的间距l，当间距l达到阈值时，控制器15向拉伸装置发出指令，停止拉伸。
[0070]
每对金属薄片12连接电容检测单元14，电容检测单元14可以实时检测两片金属薄片12之间的电容值，得到电容值后，可以计算出两片金属薄片12之间的距离l，具体计算公式为其中，ε0＝1，真空介电常数；k，静电力常量；s，两板正对面积；l，两板间距，即led间距。由于ε0、k、s均为已知量，根据检测到的电容c，即可计算出对应led芯片间距l的值。
[0071]
s13将胶通过显影液移除。
[0072]
如图9所示，金属薄片12通过光刻胶粘附在led芯片11的侧面，只需要将光刻胶置入显影液中，即可将光刻胶移除。
[0073]
在其他实施方式中，还可以用光敏胶将金属薄片12粘附在led芯片11的侧面，光敏胶可以通过激光照射失去粘性，从而将金属薄片12移除，不会对led芯片11造成应力。
[0074]
s14将扩晶完成的led芯片11转移至封装基板30上，然后将承载膜10移除。
[0075]
如图10所示，承载膜10为蓝膜、光解胶带或热解胶中的一种，蓝膜为目前产业常用的扩晶蓝膜，其具有优良的延伸性以及可剥离性，同样的，光解胶带及热解胶带也具有初粘性机延伸性，光解胶带可以在扩晶完成后通过照射特定波长的光线使其失去黏性而移除，热解胶带可以在扩晶完成后通过加热使其失去黏性而移除。本实施方式中承载膜10优选为蓝膜。
[0076]
需要说明的是，本实施例仅描述最简单的扩晶(即micro-led阵列扩张)过程，在其他实施方式中，扩晶仅实施于部分led阵列中，当某一区域的led芯片11间距符合需求，则将此部分的led芯片11转移后再进行下一步的扩晶。因而金属薄片12仅粘附于一个或多个led芯片11的侧面，并不一定为图所示的整排行或整列芯片的侧面。
[0077]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0078]
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作
用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。