Marché en croissance de l'OLED

LIMO propose désormais la Activation Line UV avec sGauss pour le profil en axe court. Avec une mise en forme du faisceau de plus en plus précise, les nouveaux lasers à solide peuvent remplacer les lasers à excimère dans de nombreux domaines de la fabrication d'écrans. (Source de l'image : LIMO)

Le profil sGauss (marron) a des flancs plus raides et un maximum d'intensité plus large qu'un profil gaussien normal (bleu). Cela permet d'introduire l'énergie laser de manière beaucoup plus efficace dans la pellicule d'affichage, ce qui augmente la productivité du processus LLO de 30 %. Les OLED sensibles sont moins sollicités, le taux d'erreur (taux d'ash) diminue et la durée de vie des écrans OLED s'allonge. (Source de l'image : LIMO)

Le profil de faisceau sGauss présente des bords nettement plus raides. Les lasers UV dans la fabrication des OLED peuvent ainsi atteindre un débit supérieur de 30 %. Parallèlement, la qualité et le rendement des OLEDs s'améliorent.

Avec leurs couleurs éclatantes, les OLEDs ont non seulement conquis les écrans de smartphones. Les montres intelligentes, tablettes, ordinateurs portables et home cinéma profitent également de cette nouvelle technologie. Une croissance supplémentaire est attendue, notamment dans les écrans pliables et les nouveaux tableaux de bord dans l'industrie automobile.

En conséquence, la fabrication industrielle d'écrans OLED de toutes tailles progresse. Outre la simple mise à l’échelle de la surface et du débit, une productivité accrue est également nécessaire. Une nouvelle technologie de façonnage du faisceau pour les lasers UV répond précisément à ce besoin.

Profil de faisceau sGauss pour le processus LLO

Un processus clé dans la fabrication des OLED est le processus de Laser Lift-Off (LLO). Il consiste à déposer les différentes couches fonctionnelles d’un écran OLED sur une couche de plastique, elle-même appliquée sur un substrat en verre. Une fois les couches OLED complètes, la pellicule est détachée du substrat en verre par sublimation à l’aide d’un laser UV (Laser Lift-Off).

Pour ce processus, des lasers à solide sont désormais également disponibles. Avec une puissance comparable, ils surpassent principalement les lasers excimères traditionnels en termes de coûts d’exploitation. Les lasers à solide offrent une excellente qualité de faisceau, généralement sous forme d’un profil en gauss. Plusieurs de ces sources laser sont transformées à l’aide d’optique microspécifique pour obtenir le profil nécessaire au LLO, d’une longueur allant jusqu’à 1 000 mm et d’une largeur inférieure à 50 µm. Le système de façonnage de ligne LIMOs Activation Line UV, par exemple, qui a été récompensé en 2018 par le Prism Award, est utilisé avec succès depuis plusieurs années dans le domaine du lift-off pour la fabrication d’écrans flexibles pour téléphones portables.

L’équipe de développement de LIMO a désormais étendu la conception optique du façonnage du faisceau pour que, à partir des profils en gauss, une ligne d’une longueur allant jusqu’à 1 000 mm et d’une largeur de 30 µm soit créée. La nouveauté réside dans des flancs nettement plus raides dans le profil et un maximum d’intensité plus large. Cela permet d’utiliser beaucoup plus efficacement l’énergie du laser pour le détachement de la pellicule d’affichage, augmentant la productivité du processus LLO de plus de 30 %. De plus, les OLED sensibles sont moins soumis à une surcharge thermique (valeur de « ash » plus faible), le rendement est accru et la durée de vie des écrans OLED est prolongée.

Plus de productivité ou une durée de vie plus longue du laser

La nouvelle micro-optique pour le profil sGauss est modulaire et peut être ajustée sans étape en longueur et en largeur. Les systèmes existants peuvent être équipés d’un module sGauss. Ainsi, il est possible de réaliser directement des gains de productivité ou d’atteindre des durées de fonctionnement nettement plus longues avec les mêmes systèmes, en utilisant moins d’énergie laser.

Outre ces gains d’efficacité, cette nouvelle technologie ouvrira la voie à d’autres applications, telles que le recuit (annealing) et la cristallisation, pour le laser à solide UV. La conception optique devient ainsi une composante essentielle de la valeur ajoutée du système laser UV. Avec une meilleure façonnage du faisceau, ces nouveaux systèmes pourront progressivement remplacer le laser excimère dans leurs domaines respectifs.