进行激光烧蚀的方法和装置制造方法及图纸

公开了用于进行激光烧蚀的方法和装置。在一种布置中，紫外线激光束被引导通过掩模以将由掩模限定的一部分烧蚀图案成像到材料层上。在掩模上扫描激光束，以将烧蚀图案的不同部分依次成像到该层的不同相应区域上。从而将与烧蚀图案相对应的结构烧蚀到该层中。激光束包括脉冲长度小于20皮秒的超快脉冲激光束。脉冲长度小于20皮秒的超快脉冲激光束。脉冲长度小于20皮秒的超快脉冲激光束。

【技术实现步骤摘要】
进行激光烧蚀的方法和装置


[0001]本专利技术涉及用于进行激光烧蚀，特别是用于形成细金属网的方法和装置。

技术介绍

[0002]细金属网(fine metal mesh，FMM)用于制造有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示器。具体地，它们在显示器的制造中用作OLED蒸发掩模。FMM限定了OLED分子在显示器上的沉积位置，从而最终确定了OLED显示器的分辨率。
[0003]用于生产细金属网的当前技术包括光刻和电铸工艺。然而，这样的工艺的成本很高，并且使用通过采用此类技术制造的FMM的OLED显示器的分辨率通常小于600像素/英寸(pixel per inch，ppi)。现代应用程序，例如手机和虚拟现实耳机，要求更高的分辨率，例如1000ppi或更高。通过光刻和电铸工艺制造的FMM难以获得如此高的分辨率。
[0004]用于生产FMM的其他现有技术包括将单个激光束分成多个激光束，并且将这些激光束扫描穿过基板的表面以通过烧蚀形成FMM。这样的技术通常使用飞秒脉冲红外激光器。但是，这样的技术需要复杂的投影光学器件以获得多束激光束。如果不是不可能的话，很难将技术扩展到成千上万束激光束，因此以这种方式生产FMM的速度受到限制。这样的系统能够生产具有临界尺寸为10μm的孔和分辨率为每英寸几百个点(dot per inch，dpi)的FMM。

技术实现思路

[0005]本公开的实施例旨在至少部分地解决上述问题中的一个或多个和/或其他问题。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种进行激光烧蚀的方法，该方法包括：引导紫外线激光束穿过掩模，将由掩模限定的一部分烧蚀图案成像到材料层上；在掩模上扫描激光束，以将烧蚀图案的不同部分依次成像到该层的不同相应区域上，从而将与该烧蚀图案相对应的结构烧蚀到该层中，其中，该激光束包括脉冲长度小于20皮秒的超快脉冲激光束。
[0007]因此，提供了一种方法，其中掩模限定了要形成的烧蚀图案。可以通过掩模中的多个透明区域来限定烧蚀图案。当与上述现有技术进行比较时，可以使用单个激光束同时照射掩模中的多个透明区域，从而有助于待烧蚀材料层中相应多个特征的烧蚀。无需复杂的光束分离和平衡光学器件即可实现这一点，并且可以缩放比例以实现大量特征的同时处理。可以使用高激光功率，因为激光功率可以散布在烧蚀图案的许多不同特征上。使用高功率激光器可提高生产量。紫外线的使用允许以合理的操作成本实现高空间分辨率。用掩模限定烧蚀图案(而不是通过直接来自激光器的单个束斑)允许高精度限定烧蚀图案，同时放宽对用于照射掩模的激光束的要求。可以简单地将激光以相对较低的分辨率“清洗”在掩模上。
[0008]在一个实施例中，对应于烧蚀图案的结构包括规则的孔阵列。孔可以全部具有基本相同的尺寸和形状。烧蚀图案因此可以用于形成FMM。
[0009]在一个实施例中，烧蚀图案的成像部分有助于在层中形成多个孔。对应于每个成像部分的多个孔可以包括至少100个孔。激光脉冲能量因此分散在至少100个孔上，不需要
复杂的波束分离和平衡。此外，在一个实施例中，烧蚀图案的不同部分的顺序成像可以有助于在该层中形成至少100000个孔。因此，仅通过在掩模上扫描激光束，就可以大大增加形成的孔的数量。该方法可以扩展到使用单个掩模来处理超过500000个孔、超过750000个孔或甚至超过100万个孔。
[0010]在一个实施例中，每个孔是锥形的，以具有沿激光束的下游方向减小的横截面积。然后可以对多个掩模图案重复引导和扫描步骤，每个掩模图案限定锥形孔在不同深度的横截面积。这种方法可以有效且高精度地控制锥形孔的轮廓。在FMM中优化孔的锥度可以在通过沉积OLED分子图案中使图案边缘的模糊最小化来改善使用FMM的OLED制造工艺的性能。典型地，FMM的锥形孔被布置成面向(即，向外朝向)要在其上沉积OLED分子的基板。控制锥度的角度可以由提供高分辨率和空间精确的FMM(这可能会限制允许的最大锥度的数量)与最小化在FMM中的孔的侧壁不希望的相互作用(碰撞)导致的OLED分子轨迹的重定向(通常可以通过增加锥度来改进)之间实现最佳平衡。
[0011]如上所述，该层可以包括金属层(例如以形成FMM)。根据FMM的目的，金属层可以具有各种组成。金属层可以，例如，由具有非常低的热膨胀系数的材料形成，如殷钢。也可以使用其他材料，包括非金属材料。该层可以，例如包括介电材料和/或聚合物。
[0012]在一个实施例中，该结构包括一部分蒸发掩模，用于在制造基于OLED的显示器时沉积OLED分子。因此，可以提供沉积OLED分子的方法，其中，使用本公开的进行激光烧蚀的方法形成蒸发掩模，所得的蒸发掩模用于以由蒸发掩模限定的图案沉积有机发光分子。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于进行激光烧蚀的装置，该装置包括：紫外激光器，被配置为产生脉冲长度小于20皮秒的超快脉冲激光束；限定烧蚀图案的掩模；光学系统，被配置为引导激光束穿过掩模以将一部分烧蚀图案成像到材料层上；和扫描设备，被配置为在掩模上扫描激光束以将烧蚀图案的不同部分依次成像到该层上，从而将与烧蚀图案相对应的结构烧蚀到该层中。
附图说明
[0014]现在将仅通过举例的方式并参考附图来描述本专利技术的实施例，其中：
[0015]图1是用于进行激光烧蚀的装置的示意性侧视图；
[0016]图2是可用于图1所示装置中的采用的掩模的俯视图；
[0017]图3是示出了如何在掩模上扫描激光束的掩模的俯视图；
[0018]图4是图1所示的层的俯视图，其中烧蚀图案被烧蚀到该层中；
[0019]图5
‑
7是示出了锥形孔的烧蚀的不同阶段的侧视截面图；
[0020]图8描绘了用于在层的相同区域上的不同扫描的多个掩模图案，其中，掩模图案设置在单独的掩模上；
[0021]图9描绘了在相同掩模的不同区域上提供掩模图案的层的相同区域上的用于不同扫描的多个掩模图案；和
[0022]图10和11是示出了通过减小或增加激光能量密度(通量)形成的不同的孔径锥度轮廓的侧截面图。
具体实施方式
[0023]图1示出了用于进行激光烧蚀的示例装置2。装置2使用紫外线激光器6，该紫外线激光器6被配置为提供超快脉冲激光束8。超快脉冲激光束8的脉冲长度小于20皮秒、可选地小于15皮秒、可选地小于10皮秒、可选地小于8皮秒、可选地小于6皮秒、可选地小于5皮秒。提供了掩模10，其限定了烧蚀图案18(如图2所示)。将要处理的材料的层4设置在支撑件12(例如，基板)上。支撑件12可以设置在可移动台(未示出)上，用于将支撑件12步进到激光束8下方的不同位置。提供光学系统13，该光学系统13将引导激光束8通过掩模10并到达层4上。光学系统13将烧蚀图案18的一部分成像到层4上。
[0024]扫描设备14在掩模10上扫描激光束8，以将由掩模10限定的烧蚀图案18的不同部分依次成像到层4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种进行激光烧蚀的方法，所述方法包括：引导紫外激光束穿过掩模，以将由所述掩模限定的一部分烧蚀图案成像到材料层上；和在所述掩模上扫描所述激光束，以将所述烧蚀图案的不同部分依次成像到所述层的不同相应区域上，从而将与所述烧蚀图案相对应的结构烧蚀到所述层中，其中所述激光束包括脉冲长度小于20皮秒的超快脉冲激光束。2.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述烧蚀图案相对应的结构包括孔的规则阵列。3.根据权利要求2所述的方法，其中，至少所有所述孔的子集具有实质上相同的尺寸和形状。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，每个所述孔都是锥形的，以便具有在所述激光束的下游方向上减小的横截面积。5.根据权利要求4所述的方法，其中，对于一个或多个所述孔中的每一个，在形成所述孔的过程中改变所述激光束在所述掩模处的通量，这种变化使得在材料层中的不同深度处的部分所述孔的形成中所述通量是不同的，从而根据材料层中的深度来控制孔的锥角的变化。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，针对多个掩模图案重复引导和扫描步骤，每个掩模图案在不同深度处限定锥形孔的横截面积。7.根据权利要求2
‑
6中任一项所述的方法，其中，所述烧蚀图案的每个成像部分有助于在所述层中形成多个孔。8.根据权利要求7所述的方法，其中，与每个成像部分相对应的所述多个孔包括至少100个孔。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述烧蚀图案的不同部分的顺序成像有助于在所述层中形成至少100000个孔。10.根据权利要求2
‑
9中任一项所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：万佳雷射有限公司，
类型：发明
国别省市：