[0024] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明,并不是把本发明的实施范围局限于此。
[0025] 为了配合本实施例的装置使用,如图1所示,包括有两个左右对称设置的排列机器人,两个排列机器人中间设有一个机械运转手臂a。
[0026] 每个排列机器人将Micro LED元件的底部引脚之间在生产过程中沉积有一层电极化沉积层,该电极化沉积层与Micro LED元件的重心存在偏移,以便于Micro LED元件的定向,同时该电极化沉积层为有机大长链分子结构盐类,如硬脂酸钠等,能溶于水并吸附溶液中的阳离子,使元件粒子极化带电。
[0027] 如图1至图8所示,本实施例所述的一种带式电泳Micro LED元件连续排列机器人流水线,包括底板1、通过支撑柱连接在底板1上的顶板2和安装在底板1上的且其膜表面均布有元件容置井的元件固定膜料卷3,以及沿元件固定膜传送方向依次设置的电泳排列槽4、第一水洗槽5、第二水洗槽6、常温氮气烘干箱7,所述顶板2的一端沿其长度方向设有U形缺口,所述电泳排列槽4、第一水洗槽5、第二水洗槽6安装在底板1上并分别位于顶板2的U形缺口下方,所述常温氮气烘干箱7安装在顶板2的另一端上,所述顶板2上对应安装有多个用于传送元件固定膜的第一辊轴件;
[0028] 所述电泳排列槽4包括电泳槽41、热交换器42、阳极板43、阴极板44以及用于传送元件固定膜的第二辊轴件45,所述电泳槽41固定在底板1上,所述热交换器42固定在电泳槽41的外壁上,所述第二辊轴件45固定在电泳槽41内的底部,所述阳极板43固定在电泳槽41的内壁并与第二辊轴件45平行,所述热交换器42与阳极板43分别设于电泳槽41相邻的两个槽壁上,所述阴极板44固定在第二辊轴件45上并与阳极板43平行,所述热交换器42设有出液板421和进液板422,所述出液板421、进液板422分别设于电泳槽41相对的两个内壁上,且均与阳极板43、阴极板44平行,所述出液板421位于阳极板43与电泳槽41的内壁之间,所述阴极板44靠近进液板422设置;
[0029] 其中两个位于电泳排列槽4上方的所述第一辊轴件分别对应设有一排预热氮气喷嘴10、冷却氮气喷嘴20,且所述预热氮气喷嘴10靠近元件固定膜料卷3设置;
[0030] 所述第一水洗槽5、第二水洗槽6内的底部分别设有用于传送元件固定膜的第三辊轴件;
[0031] 所述常温氮气烘干箱7包括氮气烘干罩以及两个分别设于氮气烘干罩内底部和内顶部的静压氮气喷出板,所述氮气烘干罩通过两个烘干罩支架固定在顶板2上。
[0032] 本实施例的工作方式是:将元件固定膜料卷3的元件固定膜的前端通过第一辊轴、第二辊轴的传送下,进入电泳排列槽4中,然后将Micro LED元件与NaCl溶液以及表面活性剂等添加剂按照比例混合得到Micro LED元件的悬浊液,单体状态的Micro LED元件悬浮于离子溶液中时,其表面会大量吸附溶液中的阳离子,从而呈现出正电性,然后将配比好的悬浊液加入电泳排列槽4的电泳槽41中,然后在热交换器42的循环加热状态下,使悬浊液达到工作温度,优选地,工作温度为50~55摄氏度,同时安装在第一辊轴上的预热氮气喷嘴10对进入电泳槽41内的元件固定膜进行预热,使得元件固定膜上的元件容置井由于热胀导致投影面积增大,提高Micro LED元件进入元件容置井的概率,在悬浊液和元件固定膜达到工作温度后,在阳极板43和阴极板44上通直流电,使得两极板之间产生一定强度的电场,而元件固定膜经由第二辊轴传送时,会将阴极板44阻隔在膜层之间,此时显正电性的Micro LED元件在电场力的作用下向阴极板44方向迁移聚集,由于元件固定膜的阻挡,大量Micro LED元件聚集在阳极板43与阴极板44之间的元件固定膜的表面,先期到达的Micro LED元件落入元件固定膜上的元件容置井中,且由于Micro LED元件上的电极化沉积层,使得Micro LED元件在电场力作用下,定向落入元件容置井中,然后随着元件固定膜的移动,该部分元件固定膜移动出两极板之间的电场区并进入阴极板44背面,此时附着在该部分元件固定膜表面且并未进入元件容置井的Micro LED元件会从元件固定膜上脱落,元件固定膜继续移动,并移出电泳槽41,此时,安装在第一辊轴上的冷却氮气喷嘴20喷出低温氮气对元件固定膜进行冷却降温,随着元件固定膜的冷却降温,元件固定膜上的元件容置井收缩变小,进而将Micro LED元件固定在元件容置井中,预热氮气喷嘴10与冷却氮气喷嘴20的配合,能够提高Micro LED元件的排列良率和固定效果,然后元件固定膜依次进入第一水洗槽5、第二水洗槽6进行清洗,清洗完成后,进入常温氮气烘干箱7的氮气烘干罩内,两个静压氮气喷出板同时对元件固定膜的上下表面进行干燥处理,干燥处理完后,元件固定膜逐渐移出氮气烘干罩,如此便将Micro LED元件的定向均匀化排列,如此,随着元件固定膜的不断传送,可以连续进行大量Micro LED元件的定向均匀化排列。
[0033] 本实施例利用粒子电迁移沉积原理能够实现Micro LED元件在巨量转移之前进行大量Micro LED元件连续式定向均匀化排列操作,效率高,便于后期巨量转移技术的实行,利于打破Micro LED显示技术的发展瓶颈。
[0034] 本实施例在电泳槽41上设置热交换器42,通过热交换器42实现对悬浊液的循环加热,并使得电泳槽41内的悬浊液进行定向输送搅拌,防止Micro LED元件沉积分层。
[0035] 本实施例中,具体地,第一辊轴、第二辊轴、第三辊轴的结构相同,均包括辊轴支架和辊轴,辊轴转动连接在辊轴支架上,第一辊轴的辊轴支架通过一个辊轴底板1固定在顶板2上,预热氮气喷嘴10、冷却氮气喷嘴20均是固定在第一辊轴的辊轴支架上,第二辊轴的辊轴支架固定在电泳槽41底部,阴极板44通过两个极板支架固定在第二辊轴的辊轴支架上,第三辊轴的辊轴支架固定在第一水洗槽5或第二水洗槽6底部。
[0036] 本实施例中,所述阳极板43和阴极板44均为平面结构,且由石墨材料制成。
[0037] 当元件固定膜经过电泳排列槽4后进入第一水洗槽5中,未能牢固在元件固定膜的Micro LED元件会掉落在第一水洗槽5的液体中,为此,基于上述实施例的基础上,进一步地,所述第一水洗槽5的外壁设有过滤器51,所述过滤器51用于将第一水洗槽5内含有Micro LED元件的液体过滤浓缩后注入热交换器42内,如此设置,能够实现Micro LED元件的回收。
[0038] 基于上述实施例的基础上,进一步地,还包括电子束缺陷检测机构8,所述电子束缺陷检测机构8设于顶板2的另一端并位于元件固定膜传送方向的前方;通过电子束缺陷检测机构8检测元件缺失部位数量及位置,能够确保Micro LED元件的排列良率,检测效率高,定位准备。
[0039] 具体地,本实施例采用的电子束缺陷检测机构8包括具有方形孔的薄膜托板支架、缺陷检测箱、电子束发生源、电子束透射板、电子束接收板以及接收板支架,所述薄膜托板支架固定在顶板2上,所述缺陷检测箱设于顶板2上并位于薄膜托板支架的方形孔的正下方,所述电子束发生源设于缺陷检测箱内,所述电子束透射板盖合在缺陷检测箱的顶部,所述接收板支架固定在顶板2上并与薄膜托板支架垂直设置,所述电子束接收板设于接收板支架的内顶部并位于薄膜托板支架的方形孔的正上方。
[0040] 基于上述实施例的基础上,进一步地,还包括激光烧蚀机构9,所述激光烧蚀机构9设于顶板2的另一端并位于常温氮气烘干箱7与电子束缺陷检测机构8之间;工作时,固定有Micro LED元件的元件固定膜经过常温氮气烘干箱7后,进入激光烧蚀机构9区域,由激光烧蚀机构9烧蚀去除元件容置井底部的薄膜层,使得Micro LED元件的引脚部位裸露出,以便于Micro LED元件后期抓取、安放。
[0041] 具体地,本实施例采用的激光烧蚀机构9包括烧蚀支架和激光烧蚀头,所述烧蚀支架固定在顶板2上,所述激光烧蚀头设于烧蚀支架的内顶部。
[0042] 优选地,本实施例的元件固定膜的正面为固定层,且根据Micro LED元件排列要求均布有轮廓在常温下略小于Micro LED元件轮廓的元件容置井,而元件固定膜的背面由易高温分解材料制成,以便在元件固定膜烘干后利用激光烧蚀使材料分解,暴露出元件引脚,便于Micro LED元件被抓取和安放。
[0043] 以上所述仅是本发明的一个较佳实施例,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,包含在本发明专利申请的保护范围内。