微元件的剥离装置以及剥离方法与流程

本发明涉及显示面板技术领域，特别是涉及一种微元件的剥离装置以及剥离方法。

背景技术：

发光二极管(lightemittingdiode，led)是一种光电半导体元件，其具有低功耗、尺寸小亮度高、易与集成电路匹配、可靠性高等优点，作为光源被广泛应用。并且，随着led技术的成熟，直接利用led作为自发光显示点像素的led显示器或microled(微型发光二极管)显示器的技术也逐渐被广泛应用。

传统led的剥离工艺利用激光将led从生长基板上剥离。由于传统激光器本身以及机械快门的开关速度较慢，不利于对数量庞大的led逐一进行激光剥离，进而不允许选择性地剥离led，而是对生长基板上的led进行整体剥离，即无论led的质量好坏均会被剥离，导致后续需要对次品led进行筛查，整体工艺良率以及生产效率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明主要解决的技术问题是提供一种微元件的剥离装置以及剥离方法，有利于选择性地剥离微元件。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种微元件的剥离装置。该剥离装置应用于将微元件从其生长基板上剥离，包括光源以及光学开关元件。光源用于输出剥离光束。光学开关元件设置于剥离光束的传输路径上。其中，光学开关元件能够在第一状态和第二状态之间进行切换，在第一状态下，经光学开关元件的剥离光束能够在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，而在第二状态下，经光学开关元件的剥离光束无法在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，预设能量密度定义为剥离微元件所要求的能量密度。

在本发明的一实施例中，光学开关元件包括第一偏振片、电光晶体以及第二偏振片，剥离光束依次经过第一偏振片、电光晶体以及第二偏振片；电光晶体能够在第一偏振转换态和第二偏振转换态之间切换，在第一偏振转换态下，经第一偏振片和电光晶体作用后的剥离光束在第二偏振片具有第一透过率，在第二偏振转换态下，经第一偏振片和电光晶体作用后的剥离光束在第二偏振片具有第二透过率，第一透过率大于第二透过率。

在本发明的一实施例中，在第一偏振转换态下，经第一偏振片和电光晶体作用后的剥离光束的偏振方向与第二偏振片的透光轴的延伸方向平行；在第二偏振转换态下，经第一偏振片和电光晶体作用后的剥离光束的偏振方向与第二偏振片的透光轴的延伸方向垂直。

在本发明的一实施例中，电光晶体为液晶。

在本发明的一实施例中，剥离装置还包括聚焦透镜，聚焦透镜设置于剥离光束的传输路径上且相对光学开关元件远离光源设置，用于使得经聚焦透镜的剥离光束能够在生长基板上聚焦，进而形成具有预设能量密度的光斑。

在本发明的一实施例中，光学开关元件包括变焦透镜，变焦透镜的焦距能够在第一焦距和第二焦距之间切换；在第一焦距下，经变焦透镜作用后的剥离光束在生长基板上形成的光斑具有第一面积，在第二焦距下，经变焦透镜作用后的剥离光束在生长基板上形成的光斑具有第二面积，其中第一面积小于第二面积。

在本发明的一实施例中，剥离装置还包括聚焦透镜，聚焦透镜设置于剥离光束的传输路径上，聚焦透镜的焦距固定；在第一焦距下，经变焦透镜和聚焦透镜作用的剥离光束能够在生长基板上聚焦，而在第二焦距下，经变焦透镜和聚焦透镜作用的剥离光束无法在生长基板上聚焦。

在本发明的一实施例中，剥离装置还包括控制机构，光源和光学开关元件设于控制机构上，控制机构能够控制光源输出的剥离光束指向不同的微元件，其中光学开关元件在第一状态和第二状态之间进行切换所需的时间小于剥离光束的指向在相邻两个微元件之间进行过渡所需的时间。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种微元件的剥离方法。该剥离方法应用于将微元件从其生长基板上剥离，包括：确定生长基板上待剥离的微元件；控制剥离装置逐一扫描生长基板上的微元件；当剥离装置扫描到的微元件为待剥离的微元件时，控制剥离装置的光学开关元件切换至第一状态，使得自剥离装置的光源经光学开关元件的剥离光束能够在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，进而剥离剥离装置扫描到的微元件；当剥离装置扫描到的微元件不是待剥离的微元件时，控制剥离装置的光学开关元件切换至第二状态，使得自剥离装置的光源经光学开关元件的剥离光束无法在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，进而不剥离剥离装置扫描到的微元件。

在本发明的一实施例中，待剥离的微元件为处于正常状态的微元件。

本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明提供一种微元件的剥离装置以及剥离方法。该剥离装置的光学开关元件能够在第一状态和第二状态之间进行切换，以在第一状态下，经光学开关元件的剥离光束能够在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，进而剥离微元件；而在第二状态下，经光学开关元件的剥离光束无法在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，也就无法剥离微元件。相比于传统激光器以及机械快门的开关速度，本发明的光学开关元件能够快速地在第一状态和第二状态之间进行切换。当剥离装置扫描到需要剥离的微元件时光学开关元件快速切换至第一状态，以剥离微元件，而当剥离装置扫描到不需要剥离的微元件时光学开关元件快速切换至第二状态，进而不剥离微元件，即实现了微元件的选择性剥离。也就是说，本发明的光学开关元件具备足够的开关速度，有利于选择性地剥离微元件，进而允许只剥离良品微元件，而不剥离次品微元件，避免了后续需要额外的制程对次品微元件进行筛查，有利于提高整体工艺良率以及生产效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

图1是本发明微元件的剥离装置第一实施例的结构示意图；

图2是本发明微元件的剥离装置第二实施例的结构示意图；

图3是本发明微元件的剥离装置第三实施例的结构示意图；

图4是本发明微元件的剥离方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为解决现有技术中的激光器以及机械快门不利于选择性剥离微元件的技术问题，本发明的一实施例提供一种微元件的剥离装置。该剥离装置应用于将微元件从其生长基板上剥离，包括光源以及光学开关元件。光源用于输出剥离光束。光学开关元件设置于剥离光束的传输路径上。其中，光学开关元件能够在第一状态和第二状态之间进行切换，在第一状态下，经光学开关元件的剥离光束能够在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，而在第二状态下，经光学开关元件的剥离光束无法在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，预设能量密度定义为剥离微元件所要求的能量密度。以下进行详细阐述。

请参阅图1，图1是本发明微元件的剥离装置第一实施例的结构示意图。

在应用了微元件11的显示技术中，microled显示屏综合了tft-lcd和led显示屏的技术特点，其显示原理是将led结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化，之后将microled从最初的生长基板1上剥离而后转移到接收基板上。而本实施例的微元件11的剥离装置即用于将微元件11从其生长基板1上剥离。其中，微元件11可以包括上述microled等光电半导体元件。

在一实施例中，剥离装置包括光源2。光源2用于输出剥离光束21。当剥离光束21照射到生长基板1上后，就会使得照射处的微元件11和生长基板1的联结力减小，进而将微元件11从生长基板1上剥离。光源2输出的剥离光束21可以是激光等。当然，在本发明的其它实施例中，光源2输出的剥离光束21也可以是传统微元件11剥离工艺所使用的其它类型的光束，在此不做限定。

剥离装置还包括光学开关元件3。光学开关元件3设置于剥离光束21的传输路径上，光源2输出的剥离光束21经光学开关元件3到达生长基板1，以对微元件11进行剥离。

并且，光学开关元件3具有较快的开关速度，能够在第一状态和第二状态之间进行快速切换。具体地，在第一状态下，经光学开关元件3的剥离光束21能够在生长基板1形成具有预设能量密度的光斑，进而能够剥离光斑处的微元件11；而在第二状态下，经光学开关元件3的剥离光束21无法在生长基板1形成具有预设能量密度的光斑，其可以是无法在生长基板1上形成光斑，或是所形成光斑的能量密度达不到该预设能量密度，进而不会剥离微元件11。

需要说明的是，预设能量密度定义为剥离微元件11所要求的能量密度。意味着，当剥离光束21在生长基板1上形成的光斑的能量密度达到该预设能量密度时，光斑的能量足以剥离光斑处的微元件11，反之则反。并且，光斑的能量密度为光斑对应的光能量与该光斑的面积的比值。

以上可以看出，相比于传统激光器以及机械快门的开关速度，本发明的光学开关元件具备足够的开关速度，能够快速地在第一状态和第二状态之间进行切换，有利于选择性地剥离微元件，进而允许只剥离良品微元件，而不剥离次品微元件，避免了后续需要额外的制程对次品微元件进行筛查，有利于提高整体工艺良率以及生产效率。

请继续参阅图1。在一实施例中，光学开关元件3包括第一偏振片31、电光晶体32以及第二偏振片33。剥离光束21依次经过第一偏振片31、电光晶体32以及第二偏振片33，而到达生长基板1，以对生长基板1上的微元件11进行剥离。

电光晶体32能够在第一偏振转换态和第二偏振转换态之间切换，并且具备足够的切换速度，使得电光晶体32组成的光学开关元件3具备足够的开关速度。具体地，在第一偏振转换态下，经第一偏振片31和电光晶体32作用后的剥离光束21在第二偏振片33具有第一透过率；而在第二偏振转换态下，经第一偏振片31和电光晶体32作用后的剥离光束21在第二偏振片33具有第二透过率。其中，第一透过率大于第二透过率，使得当剥离光束21在第二偏振片33具有第一透过率时，通过第二偏振片33的剥离光束21具有足够的能量，能够在生长基板1形成具有预设能量密度的光斑，而当剥离光束21在第二偏振片33具有第二透过率时，通过第二偏振片33的剥离光束21的能量较小，无法在生长基板1形成具有预设能量密度的光斑。

进一步地，在第一偏振转换态下，经第一偏振片31和电光晶体32作用后的剥离光束21的偏振方向与第二偏振片33的透光轴的延伸方向平行，第二偏振片33允许剥离光束21透过，具有较大的透过率；而在第二偏振转换态下，经第一偏振片31和电光晶体32作用后的剥离光束21的偏振方向与第二偏振片33的透光轴的延伸方向垂直，第二偏振片33阻碍剥离光束21透过，使得剥离光束21在第二偏振片33具有较小的透过率，此时剥离光束21在第二偏振片33的透过率最小，以尽可能减小剥离光束21到达生长基板1时所具备的能量，进而尽可能减小剥离光束21在生长基板1形成的光斑的能量密度，保证该情况下微元件11不被剥离。

当然，在本发明的其它实施例中，在第二偏振转换态下，经第一偏振片31和电光晶体32作用后的剥离光束21的偏振方向与第二偏振片33的透光轴的延伸方向相交但不垂直，第二偏振片33同样阻碍剥离光束21透过，使得剥离光束21在第二偏振片33具有较小的透过率，以减小该情况下微元件11被剥离的可能。

需要说明的是，电光晶体32在电信号的驱动下，能够改变其自身的光学双折射率，以改变经过电光晶体32的光束的偏振方向。

在本实施例中，第一偏振片31的透光轴的延伸方向可以平行于第二偏振片33的透光轴的延伸方向，并且第一偏振转换态下的电光晶体32为不通电状态，剥离光束21经过电光晶体32其偏振方向不会改变，经过电光晶体32的剥离光束21能够在第二偏振片33以较大的透过率透过，进而在生长基板1上形成具有预设能量密度的光斑；而第二偏振转换态下的电光晶体32处于通电状态，电光晶体32的光学双折射率发生变化，以使剥离光束21经过电光晶体32后的偏振方向发生改变，使得第二偏振片33表现为阻碍剥离光束21透过，进而剥离光束21无法在生长基板1上形成具有预设能量密度的光斑。

当然，在本发明的其它实施例中，第一偏振片31的透光轴的延伸方向也可以与第二偏振片33的透光轴的延伸方向相交，进一步可以是二者垂直。如此一来，第一偏振转换态下的电光晶体32处于通电状态，剥离光束21经过电光晶体32其偏振方向发生改变，进而剥离光束21能够在第二偏振片33以较大的透过率透过；而第二偏振转换态下的电光晶体32为不通电状态，剥离光束21经过电光晶体32其偏振方向不会改变，使得第二偏振片33表现为阻碍剥离光束21透过。

可选地，电光晶体32可以是液晶等，在此不做限定。

进一步地，剥离装置还包括聚焦透镜4。聚焦透镜4设置于剥离光束21的传输路径上且相对光学开关元件3远离光源2设置，用于使得经聚焦透镜4的剥离光束21能够在生长基板1上聚焦，进而形成具有预设能量密度的光斑。其中，聚焦透镜4可以是凸透镜或透镜组等，其对光束具有聚拢作用。

请参阅图2。在另一实施例中，光学开关元件3包括变焦透镜34。变焦透镜34的焦距能够在第一焦距和第二焦距之间切换，并且具备足够的切换速度，使得变焦透镜34组成的光学开关元件3具备足够的开关速度。

具体地，在第一焦距下，经变焦透镜34作用后的剥离光束21在生长基板1上形成的光斑具有第一面积；在第二焦距下，经变焦透镜34作用后的剥离光束21在生长基板1上形成的光斑具有第二面积。其中，第一面积小于第二面积。意味着，在第一焦距下，经变焦透镜34作用后的剥离光束21能够在生长基板1上聚焦，使得剥离光束21在生长基板1上形成的光斑具有较小的面积，即第一面积，在剥离光束21总能量一定的情况下反映出光斑的能量密度较高，以具有上述预设能量密度，进而剥离光斑处的微元件11。而在第二焦距下，经变焦透镜34作用后的剥离光束21无法在生长基板1上聚焦或是聚焦程度不足，使得剥离光束21在生长基板1上形成的光斑具有较大的面积，即第二面积，在剥离光束21总能量一定的情况下反映出光斑的能量密度较小，不具有上述预设能量密度，进而不会剥离光斑处的微元件11。

进一步地，剥离装置还可以包括聚焦透镜4。聚焦透镜4设置于剥离光束21的传输路径上。其中，聚焦透镜4的焦距固定。

在第一焦距下，经变焦透镜34和聚焦透镜4作用的剥离光束21能够在生长基板1上聚焦，而在第二焦距下，经变焦透镜34和聚焦透镜4作用的剥离光束21无法在生长基板1上聚焦。

可选地，聚焦透镜4可以是凸透镜或透镜组等，其对光束具有聚拢作用，在此不做限定。

请参阅图1、3。在一实施例中，光源2所输出的剥离光束21能够被控制指向不同的微元件11，实现对微元件11的逐一扫描。其中，光学开关元件3在第一状态和第二状态之间进行切换所需的时间小于剥离光束21的指向在相邻两个微元件11之间进行过渡所需的时间，使得在剥离光束21的指向从一个微元件11过渡至另一个相邻微元件11的过程中，光学开关元件3就能完成第一状态和第二状态之间的切换，允许剥离光束21扫描至下一个微元件11时即可进行剥离微元件11的作业，或是不剥离微元件11，而节省了等待光学开关元件3在第一状态和第二状态之间切换的时间，能够缩短制程耗时，甚至允许剥离光束21不间断地执行扫描作业，而在剥离光束21的不间断扫描过程中，通过光学开关元件3在第一状态和第二状态之间切换，即可实现微元件11的选择性剥离。

进一步地，剥离装置还包括控制机构5，光源2和光学开关元件3设于控制机构5上，控制机构5能够控制光源2所输出的剥离光束21指向不同的微元件11，其具体可以是：控制机构5控制光源2和光学开关元件3一起平动，使得光源2输出的剥离光束21对生长基板1上的微元件11进行逐一扫描，如图1所示；或是，控制机构5控制光源2和光学开关元件3一起转动，改变光源2所输出的剥离光束21的指向，进而实现剥离光束21对生长基板1上的微元件11进行逐一扫描，如图3所示。当然，在本发明的其它实施例中，控制机构5控制光源2所输出的剥离光束21指向不同的微元件11的过程也可以采用其它方式，在此不做限定。

请参阅图4，图4是本发明微元件的剥离方法一实施例的流程示意图。需要说明的是，本实施例的微元件的剥离方法应用于将微元件从其生长基板上剥离，其基于上述实施例所阐述的微元件的剥离装置，并且本实施例的微元件的剥离方法并不限于以下步骤。

s101：确定生长基板上待剥离的微元件；

在本实施例中，当生长基板完成其上微元件的制作后，可以经过检测确定出生长基板上处于正常状态的微元件，即上文所述的良品微元件，以及处于异常状态的微元件，即上文所述的次品微元件。本实施例的制程要求仅剥离良品微元件，不剥离次品微元件，使得次品微元件不进入下一制程环节，以提高整体工艺良率以及生产效率。微元件的检测方式利用传统检测方式实现，其属于本领域技术人员的理解范畴，在此就不再赘述。

也就是说，本实施例所确定待剥离的微元件为处于正常状态的微元件。当然，不同实施例的制程要求可以不同，待剥离的微元件为满足预设条件的微元件，并不局限于本实施例所阐述的处于正常状态的微元件。

s102：控制剥离装置逐一扫描生长基板上的微元件；

在本实施例中，控制剥离装置逐一扫描生长基板上的微元件，使得剥离装置能够对微元件逐一进行判断是否剥离，进而实现微元件的选择性剥离。

s103：判断扫描到的微元件是否为待剥离的微元件；

在本实施例中，若扫描到的微元件是待剥离的微元件，则执行步骤s104；若扫描到的微元件不是待剥离的微元件，则执行步骤s105。

s104：控制剥离装置的光学开关元件切换至第一状态；

在本实施例中，当剥离装置扫描到的微元件为待剥离的微元件时，控制剥离装置的光学开关元件切换至第一状态，使得自剥离装置的光源经光学开关元件的剥离光束能够在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，进而剥离该剥离装置扫描到的微元件。之后结束流程。

s105：控制剥离装置的光学开关元件切换至第二状态；

在本实施例中，当剥离装置扫描到的微元件不是待剥离的微元件时，控制剥离装置的光学开关元件切换至第二状态，使得自剥离装置的光源经光学开关元件的剥离光束无法在生长基板形成具有预设能量密度的光斑，进而不剥离该剥离装置扫描到的微元件。

综上所述，相比于传统激光器以及机械快门的开关速度，本发明的光学开关元件具备足够的开关速度，能够快速地在第一状态和第二状态之间进行切换，有利于选择性地剥离微元件，进而允许只剥离良品微元件，而不剥离次品微元件，避免了后续需要额外的制程对次品微元件进行筛查，有利于提高整体工艺良率以及生产效率。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。