激光设备公司
陈星【摘要】：聚酰亚胺薄膜作为世界上性能极优的高分子材料,拥有较好的力学性能、机械性能及良好的化学性能,被广泛应用于航天、电气电子、精密机械、柔性显示、交通运输、激光等领域。近年来,随着平板显示业的兴起,聚酰亚胺薄膜在柔性显示器的制造过程中起到十分重要的作用。玻璃基板与柔性衬底的剥离效果对柔性显示器的质量保证至关重要。常见的手段有物理方法、化学方法以及激光剥离。激光剥离是一种通过激光能量使玻璃基板与柔性衬底快速分离的方法,相比其它两种剥离方式,具有作用时间短,热影响区域小,可快速实现剥离等优点,因此可用于工业化生产。准分子激光具有波长短、单光子能量高、可实现平顶激光束等特点,适合作为工业化生产中激光剥离(Laser lift-off)的激光源。本课题利用308nm准分子激光作为光源,搭建准分子激光剥离系统,探究影响准分子激光剥离聚酰亚胺薄膜的相关因素,获得适合准分子激光剥离PI薄膜工业化生产的参数。主要内容包括:1.搭建并调试了准分子激光剥离系统,提供尺寸为100.OmmX 0.3mm的线形光束,最大能量密度可达400mJ/cm2,脉宽30ns。2.分析了准分子激光剥离中的热力学过程,获得任意时刻激光作用下薄膜表面的温度分布,影响因素主要有能量密度、脉冲宽度、环境初始温度、激光脉冲频率,获得了308nm准分子激光剥离聚酰亚胺薄膜的能量密度阈值。3.采用仿真软件模拟了薄膜剥离过程中的表面温度,分别模拟高斯光束和均匀光束下薄膜样品表面的温度场分布。4.实验探究了激光能量密度、光斑重叠率、激光重频率、初始温度对剥离效果的影响。利用扫描电子显微镜对剥离后的样品形貌和薄膜厚度进行观测,结果表明,薄膜剥离的能量密度阈值为160mJ/cm2,在脉冲能量密度达到180mJ/cm2-190mmJ/cm2左右,光斑重叠率为68.17%,脉冲频率为2Hz时,剥离效果较好。提高衬底温度,有利于激光剥离过程。本文理论分析和模拟了准分子激光剥离过程,获得了影响激光剥离的因素,通过实验探究,获得了准分子激光剥离聚酰亚胺薄膜的合适参数,这对于聚酰亚胺薄膜在柔性电子等领域的应用具有一定意义。
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