Groothandelsmarkt OLED

LIMO biedt nu de Activation Line UV met sGauss voor het short axis profiel aan. Met steeds betere straalvorming kunnen de nieuwe vaste-lichtlaser de Excimer-lasers in veel gebieden van de displayproductie vervangen. (Beeldbron: LIMO)

Het sGauss-profiel (bruin) heeft steilere zijden en een breder intensiteitsmaximum dan een normaal Gauss-profiel (blauw). Hierdoor kan de laserenergie veel efficiënter in de displayfolie worden ingebracht, waardoor de productiviteit in het LLO-proces met 30% toeneemt. De gevoelige OLEDs worden minder belast, de foutmarge (ash rate) daalt en de levensduur van de OLED-displays neemt toe. (Beeldbron: LIMO)

Het sGauss-stralprofiel heeft duidelijk scherpere randen. UV-lasers in de OLED-productie kunnen hiermee 30% meer doorvoer bereiken. Tegelijkertijd nemen kwaliteit en opbrengst van de OLEDs toe.

Met hun briljante kleuren hebben de OLEDs niet alleen de smartphone-beeldschermen veroverd. Ook slimme horloges, tablets, laptops en home cinema-systemen profiteren van de nieuwe technologie. Verdere groei wordt verwacht, vooral bij vouwbare displays en de nieuwe dashboard-displays in de automobielindustrie.

Daarom gaat de industriële productie van OLED-beeldschermen van alle formaten vooruit. Naast eenvoudige schaalbaarheid van oppervlakte en doorvoer is ook een hogere productiviteit nodig. Een nieuwe technologie voor de stralingsvorming van de UV-laser speelt hierop in.

sGauss-stralprofiel voor het LLO-proces

Een sleutelproces in de OLED-productie is het laser-lift-off-proces (LLO). Daarbij worden de verschillende functielagen van een OLED-scherm aangebracht op een kunststoflaag, die op haar beurt op een glas-substraat is aangebracht. Wanneer de OLED-lagen compleet zijn, wordt de folie door sublimatie met een UV-laser (Laser-Lift-Off) van het glas-substraat losgemaakt.

Voor dit proces zijn inmiddels ook vaste-stoflasers beschikbaar. Bij vergelijkbare prestaties zijn ze vooral qua doorlooptijd en operationele kosten beter dan de tot nu toe gebruikelijke excimeer-lasers. Vaste-stoflasers leveren een uitstekende stralingskwaliteit, meestal in een gaussvormig stralprofiel. Meerdere dergelijke laserbronnen worden met behulp van speciale micro-optieken omgevormd tot het voor LLO benodigde profiel, met een lengte tot 1000 mm en minder dan 50 µm breedte. Het LIMOs lijnenstraalvormingssysteem Activation Line UV, dat in 2018 werd bekroond met de gerenommeerde Prism Award, wordt al jaren succesvol ingezet in de lift-off-omgeving van OLEDs bij de productie van flexibele mobiele telefoonschermen.

Het ontwikkelingsteam van LIMO heeft het optische ontwerp van de stralingsvorming nu zo uitgebreid dat uit de gaussprofielen een lijn ontstaat met tot 1000 mm lengte en 30 µm breedte. Nieuw zijn onder andere veel scherpere randen in het profiel en een breder maximum in de intensiteit. Hierdoor kan de laserenergie veel efficiënter worden ingezet voor het losmaken van de displayfolie, waardoor de productiviteit in het LLO-proces met meer dan 30% kan worden verhoogd. Daarnaast worden de gevoelige OLEDs thermisch minder belast (lager "ash value"), wordt de opbrengst verhoogd en de levensduur van de OLED-beeldschermen verlengd.

Meer productiviteit of langere levensduur van de laser

De nieuwe micro-optiek voor het sGauss-profiel is modulair en kan in lengte en breedte traploos worden aangepast. Bestaande systemen kunnen worden uitgerust met een sGauss-module. Zo kunnen ofwel de productiviteitswinst direct worden gerealiseerd, ofwel bij gelijke lasersnelheid veel langere gebruikstijden worden bereikt.

Naast de puur efficiëntiewinsten opent deze nieuwe technologie ook toepassingen zoals bijvoorbeeld annealing en kristallisatie voor de UV-vaste stoflaser. De optiek wordt zo een essentieel onderdeel van de toegevoegde waarde van het UV-lasersysteem. Met steeds betere stralingsvorming kunnen de nieuwe systemen de excimeer-laser in toenemende mate vervangen in hun domeinen.