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Laser Lift Off Prozesse


Laser-Lift-Off Prozesse
Die Einführung von leichten, flexiblen oder gekrümmten Bildschirmen in Verbraucherprodukten macht die Anwendung von so genannten Lift-Off-Verfahren nötig. Laser-Lift-Off (LLO) bzw. UV Laser Peeling (ULP) mit Festkörper-UV-Lasern und optischen Systemen VOLCANO UV von INNOVAVENT ermöglichen den Bau von zuverlässigen und kosteneffizienten Produktionsanlagen.

Laser-Lift-Off-Verfahren werden seit mehr als 10 Jahren entwickelt. Ein typisches Beispiel der industriellen Anwendung kann man in der LED – Industrie finden, wo Licht emittierende Filme wie GaN von Saphirsubstraten separiert werden, wo sie mittels Abscheidung aus der Dampfphase gebildet worden sind.
Mit wachsendem Interesse an Verbraucherprodukten mit hoher Leistung wie Smartphones, E-Books, Smart Watches und Fernsehgeräten mit Auflösung besser als HD („4k") und mit 3D – Fähigkeit wuchs auch das Interesse an nichtflachen Bildschirmen. Sie können gekrümmt sein wie für großformatige Fernsehgeräte oder mobile Geräte oder flexibel für E-Books.

In allen diesen Fällen steht die herstellende Industrie vor der Aufgabe, Displays auf flexiblen oder nichtplanen Substraten herzustellen. Die derzeitigen Produktionsanlagen, mit denen Flachbildschirme auf Substraten bis zur Größe Gen 8 hergestellt werden (2500mm x 2200mm), sind dazu nicht geeignet.

Einen Ausweg bieten Laser-Lift-Off-Verfahren. Die wesentliche Idee dabei ist, einen funktionalen Bildschirm-Film auf einem festen Träger wie einem Flachbildschirm-Glassubstrat herzustellen. Danach wird der funktionale Film vom Glassubstrat separiert. Das Verfahren der Wahl hierfür ist das Laser-Lift-Off-Verfahren, da es die Separation großflächiger Filme mit der nötigen Reproduzierbarkeit und Schonung des Films erlaubt. Das 343nm oder 355nm Laserlicht durchdringt das Glassubstrat ohne Abschwächung und wird von dem funktionalen Film oder von einer Opferschicht (z. B. 50-60nm a-Si) absorbiert. Der gepulste Energieeintrag führt zum Ablösen des Films.

VOLCANO UV Laser Optik erzeugt ein Laserlinie von 100mm bis 750mm Länge und 20-30µm FWHM Breite. Die Linie wird bei Energiedichten von 150….500mJ/cm2 mit einem Vorschub von 10-20µm pro Puls durch das Glas auf das aufgeklebte Kunststoffsubstrat (Polyimid) fokussiert. Die verwendeten TruMicro 7370 UV Festkörperlaser emittieren 15ns Pulse bei 10 kHz Repetitionsrate und erlauben bei sehr niedrigen Energiedichten (ab 150mJ/cm2) ein sicheres und sehr effizientes Verfahren. Bei Verwendung einer a-Si Opferschicht werden höhere Energiedichten benötigt bis zu 500mJ/cm2.



scan
laser lift of
laser lift of
Gauss’sches Profil in der kleinen Achse der Laserlinie
laser lift of
Strahlprofil über 250mm der Laserlinie, p2p<=5%


Laser-Optik für Laser-Lift-Off-Prozesse


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Letzte Aktualisierung: 05.11.2016
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