CN102259471A - 一种无掩模激光热转印系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无掩模激光热转印系统。本发明的目的是提供一种工序简单、节约资源、成本且效率高的无掩模激光热转印系统。本发明由激光光源1、空间光调制器SLM、由激光光源准直光学系统与成像光学系统组成的光学系统、移动平台以及设置在移动平台上的曝光基板构成。本发明主要用于激光热转印生产制造高分辨率、大尺寸全彩色AMOLED。
Description
技术领域
本发明涉及一种热转印系统，尤其涉及一种无掩模激光热转印系统。
背景技术
真空掩模蒸镀是三基色发光像素图形制作的常规技术，目前几乎所有的商用OLED显示产品都是采用该方法制造。但真空掩模蒸镀法在大尺寸基板制造和高分辨率显示方面存在困难，而且图形精度较低，约为±l5um，难以达到200 ppi以上的分辨率。激光热转印Laser Induced Thermal Imaging，LITI)技术是一种新型全彩色AM OLED像素图形制造技术。LITI技术有很多独特的优点，如转移的薄膜厚度均匀、具有多层薄膜叠加转移能力、分辨率高以及易于在大尺寸基板上生产等。LITI方法既可以使用热蒸发小分子材料也可以使用可溶性旋涂材料，是制造高分辨率、大尺寸全彩色AM OLED的理想方法。目前的技术主要采用激光光源照射掩模板，再通过光学系统将掩模图形成像到含有OLED材料的施主薄膜Donor film)上，再由光热转换层Light—to—Heat Conversion，LTHC)吸收激光能量，转化为热能，使有激光照射部位的OLED材料层脱离施主薄膜，转印到基板上。其不足之处在于不能够自动化的生成掩模图像，掩模板不易循环利用，造成了大量的资源的浪费，使转印的成本一直居高不下阻碍了其发展，且工序复杂、效率低。
发明内容
本发明公开了一种无掩板激光热转印系统，用以解决现有技术不能够主动生成掩模图像、掩模板不能够重复循环使用、造成大量资源浪费且成本高、工序复杂、效率低下等问题。
本发明的技术解决方案是：一种无掩模激光热转印系统，其特征在于：其由激光光源1、空间光调制器SLM、由激光光源准直光学系统与成像光学系统组成的光学系统、移动平台以及设置在移动平台上的曝光基板构成。
进一步，所述的激光光源是半导体激光器或固体激光器或气体激光器，或由一个以上激光器通过光纤耦合成大功率热转印激光光源。
进一步，所述的空间光调制器SLM是DMD显示面板或LCOS显示面板或LCD显示面板或MEMS显示面板或光栅光阀显示面板。
进一步，所述的激光光源准直光学系统由整形准直透镜、匀光系统、反射镜及折射棱镜组成。
进一步，所述的成像光学系统由一组或多组放大倍率相同或不同的成像镜头组成。
进一步，成像光学系统包括一组或多组微透镜阵列，其微镜的数量与空间光调制器SLM的像元数一致，其每个微镜的有效成像口径的大小与空间光调制器SLM的像元成倍数关系，微透镜阵列位于成像镜头组之间，并与空间光调制器SLM的像元成物象关系，其聚焦像点与曝光基板表面为物象共轭关系。
进一步，所述的激光光源准直光学系统及根据实际转印精度需求的成像光学系统均为远心光路。
进一步，所述的空间光调制器SLM，与系统扫描方向成一定的角度，以调整扫描线的线宽与空间的比例。
进一步，空间光调制器SLM与激光光源准直光学系统、成像光学系统组成光学引擎，所述的光学引擎至少有1个，交错排列在移动平台上方。
本发明的有益效果是：1、通过空间光调制器的设置，能够产生动态图像，用以代替原有技术中的掩模板，解决了掩模板不能自动生成掩模图像、重复循环使用的技术难题，节约了资源、成本。
2、因减少了掩模图像的制作、掩模板的安装，工序得以简化、效率提高。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为本发明的一种带微透镜阵列系统的结构示意图；
图3为本发明的多光学引擎的结构示意图；
图4为本发明的空间光调制器与扫描方向成一定角度的示意图；
图5为本发明的微透镜阵列聚焦状态示意图；
图中：1-激光光源，2-激光光源准直光学系统，3-空间光调制器SLM，4-成像光学系统，5-光学引擎, 6-曝光基板，7-移动平台，8-微透镜阵列，9-聚焦像点。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
参见附图，本发明由激光光源1、空间光调制器SLM3、由激光光源准直光学系统2与成像光学系统4组成的光学系统、移动平台7以及设置在移动平台7上的曝光基板6构成。
所述的激光光源1是半导体激光器或固体激光器或气体激光器，或由一个以上激光器通过光纤耦合成大功率热转印激光光源。
所述的空间光调制器SLM3是DMD显示面板或LCOS显示面板或LCD显示面板或MEMS显示面板或光栅光阀显示面板。
所述的激光光源准直光学系统2由整形准直透镜、匀光系统、反射镜及折射棱镜组成。
所述的成像光学系统4由一组或多组放大倍率相同或不同的成像镜头组成。
成像光学系统4包括一组或多组微透镜阵列8，其微镜的数量与空间光调制器SLM3的像元数一致，其每个微镜的有效成像口径的大小与空间光调制器SLM3的像元成倍数关系，微透镜阵列8位于成像镜头组之间，并与空间光调制器SLM3的像元成物象关系，其聚焦像点9与曝光基板6表面为物象共轭关系。
所述的激光光源准直光学系统2及根据实际转印精度需求的成像光学系统4均为远心光路。
空间光调制器SLM3与激光光源准直光学系统2、成像光学系统4组成光学引擎5，所述的光学引擎5至少有1个，交错排列在移动平台7上方。
所述的空间光调制器3，与系统扫描方向成一定的角度，以调整扫描线的线宽与空间的比例如图4所示。
在实际使用时由计算机产生的热转印图案通过空间光调制器SLM3（如DMD、LCOS、LCD等面板）显示出来，形成数字化掩模，再由激光光源1照射空间光调制器SLM3（如DMD显示面板）形成的转印图形。该图形通过激光光源准直光学系统2以及成像光学系统4组成的光学系统整形成像或直接缩放成像到曝光基板6上，再经过移动平台7或光学引擎5进行扫描热转印，完成高速、精密激光动态无掩模OLED材料的热转印过程。
虽然已结合具体实施例对本发明作了详细的描述，但是显而易见的是，这对此不构成任何限制，本领域的普通技术人员可根据所掌握的知识对所有技术等同物及它们组合进行替换，这些都落入本发明保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种无掩模激光热转印系统，其特征在于：其由激光光源1、空间光调制器SLM(3)、由激光光源准直光学系统(2)与成像光学系统(4)组成的光学系统、移动平台(7)以及设置在移动平台（7）上的曝光基板（6）构成。
2.根据权利要求1所述的激光热转印系统，其特征在于：所述的激光光源（1）是半导体激光器或固体激光器或气体激光器，或由一个以上激光器通过光纤耦合成大功率热转印激光光源。
3.根据权利要求1所述的激光热转印系统，其特征在于：所述的空间光调制器SLM(3)是DMD显示面板或LCOS显示面板或LCD显示面板或MEMS显示面板或光栅光阀显示面板。
4.根据权利要求1所述的激光热转印系统，其特征在于：所述的激光光源准直光学系统(2)由整形准直透镜、匀光系统、反射镜及折射棱镜组成。
5.根据权利要求1所述的激光热转印系统，其特征在于：所述的成像光学系统（4）由一组或多组放大倍率相同或不同的成像镜头组成。
6.根据权力要求1或5所述的激光热转印系统，其特征在于：成像光学系统（4）包括一组或多组微透镜阵列（8），其微镜的数量与空间光调制器SLM（3）的像元数一致，其每个微镜的有效成像口径的大小与空间光调制器SLM（3）的像元成倍数关系，微透镜阵列（8）位于成像镜头组之间，并与空间光调制器SLM(3)的像元成物象关系，其聚焦像点（9）与曝光基板（6）表面为物象共轭关系。
7.根据权利要求1所述的激光热转印系统，其特征在于：所述的激光光源准直光学系统（2）及根据实际转印精度需求的成像光学系统（4）均为远心光路。
8.根据权利要求1所述的激光热转印系统，其特征在于：所述的空间光调制器SLM（3），与系统扫描方向成一定的角度，以调整扫描线的线宽与空间的比例。
9.权利要求1所述的激光热转印系统，其特征在于：空间光调制器SLM（3）与激光光源准直光学系统（2）、成像光学系统（4）组成光学引擎（5），所述的光学引擎（5）至少有1个，交错排列在移动平台（7）上方。
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