CN106271046B - 激光刻蚀方法和装置、衬底电极及电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光刻蚀方法和装置、衬底电极及电致发光器件。该激光刻蚀方法包括利用激光束对待刻蚀对象进行刻蚀的步骤，待刻蚀对象上设有至少一个待刻蚀区域，激光束包括用于使待刻蚀区域内的导电材料气化的主激光束，以及用于降低待刻蚀区域边缘对应空间内的温度下降速率的辅助激光束。本发明在刻蚀步骤中采用两种类型的激光束：主激光束能使待刻蚀区域内的导电材料气化，而辅助激光束用于提高待刻蚀区域边缘对应空间内的温度，从而降低待刻蚀区域边缘对应空间内的温度下降速率，防止气化的导电材料在从待刻蚀区域对应空间向外扩散的过程中因待刻蚀区域边缘对应空间内温度过低而发生沉积，避免在待刻蚀对象表面形成凸起。

Description

激光刻蚀方法和装置、衬底电极及电致发光器件
技术领域
本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种激光刻蚀方法和装置、衬底电极及电致发光器件。
背景技术
激光刻蚀的基本原理是将高光束质量的小功率激光束(一般为紫外激光、光纤激光)聚焦成极小光斑，在焦点处形成很高的功率密度，使材料在瞬间气化蒸发，形成孔、缝、槽。
激光刻蚀利用激光具有的无接触加工、柔性化程度高、加工速度快、无噪声、热影响区小、可聚焦到激光波长级的极小光斑等优越的加工性能，能够获得良好的尺寸精度和加工质量，尤其是与某些材料(如聚酰亚胺)相互作用是属于“光化学作用”的“冷加工”，可获得无碳化效果，在电子半导体材料加工中应用十分广泛。
比如现有技术中，常利用激光束照射待刻蚀对象以实现刻蚀，待刻蚀对象包括基板，基板上涂覆有导电材料；待刻蚀对象上通常设有若干个待刻蚀区域，刻蚀时，激光束照射待刻蚀区域，利用激光束产生的高温使待刻蚀区域内的导电材料气化，从而使激光照射经过的区域形成刻蚀痕迹，以实现待刻蚀对象上各种电路结构的设计。然而目前在进行激光刻蚀加工时，常会出现边缘沉积的现象，导电材料会重新在待刻蚀区域边缘沉积，形成高于导电材料原有表面几十甚至几百纳米的凸起。
这种存在于待刻蚀区域边缘对应空间内的凸起容易造成对器件性能的不良影响，例如，在ITO基板的制备加工过程中，边缘凸起会引起尖端放电，在严重的情况下还会造成器件的漏电和断路；另外在薄膜器件制备过程中也会因边缘凸起而引起成膜不均匀的情况；在器件使用过程中，在尖端放电的部位上会聚集大量的电流，使该处的电流密度高于导电材料的平整部位，在器件点亮过程中造成边缘凸起部位先于器件内部区域启亮的现象。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种激光刻蚀方法，该激光刻蚀方法能够防止激光刻蚀过程中出现气化材料在待刻蚀区域边缘沉积的现象。
一种激光刻蚀方法，包括利用激光束对待刻蚀对象进行刻蚀的步骤，所述待刻蚀对象包括导电材料，所述待刻蚀对象上设有至少一个待刻蚀区域，所述激光束包括用于使待刻蚀区域内的导电材料气化的主激光束，以及用于降低所述待刻蚀区域边缘对应空间内的温度下降速率的辅助激光束。
本发明在刻蚀步骤中采用两种类型的激光束：即主激光束和辅助激光束，其中主激光束的光强大于辅助激光束的光强，主激光束能使待刻蚀区域内的导电材料气化，而辅助激光束用于提高待刻蚀区域边缘对应空间内的温度(或者同时也提高待刻蚀对象的温度)，与现有技术中单独用激光照射待刻蚀区域的刻蚀方法相比，通过主激光束和辅助激光束一起刻蚀，避免了由于激光束移开后的待刻蚀区域边缘对应空间比待刻蚀区域对应空间内的温度下降快的现象，降低了待刻蚀区域边缘对应空间内的温度下降速率，进一步规避了现有技术中由于部分气化的导电材料无法快速而彻底的散去而沉积在待刻蚀边缘区域的现象，也即防止了气化的导电材料在从待刻蚀区域对应空间向外扩散的过程中因待刻蚀区域边缘对应空间内温度过低而发生沉积的现象，从而避免了在待刻蚀对象表面形成凸起，达到了使待刻蚀对象表面保持平整的效果。其中，经激光刻蚀后待刻蚀区域则变为由刻蚀线围成的凹陷，如未作特殊说明，本发明中所述待刻蚀区域边缘即是指待刻蚀对象上临近刻蚀线但未被刻蚀的区域，气化导电材料常常沉积在该区域内，为便于表述，以下将待刻蚀区域边缘简称为易沉积区域。
相应地，所述待刻蚀区域对应空间是指处于待刻蚀对象上方的主激光束在照射到待刻蚀区域时光路所经过的空间，所述待刻蚀区域边缘对应空间(即易沉积区域对应空间)是指处于待刻蚀对象上方、与易沉积区域相对应的空间。
通常情况下，主激光束是垂直照射到待刻蚀区域内的，而本发明中的辅助激光束可以与主激光束平行照射，也可以倾斜照射(即与主激光束之间有一定夹角)，倾斜照射时应当控制辅助激光束的倾斜角度，以保证气化的导电材料不会在辅助激光束和主激光束之间的夹角空间内发生沉积为宜。
作为优选，所述辅助激光束紧跟所述主激光束一起移动。辅助激光束与主激光束可以同步移动，即在主激光束照射到待刻蚀区域时，辅助激光束也同时照射到待刻蚀区域边缘；当然，在能够及时防止气化导电材料沉积的前提下，辅助激光束也可以在主激光束照射到待刻蚀区域后的预设时间段内照射到待刻蚀区域边缘。
相应地，本发明中，所述利用激光束对待刻蚀对象进行刻蚀的步骤包括：
S1：利用所述主激光束使待刻蚀区域内的导电材料气化；
S2：利用所述辅助激光束降低所述待刻蚀区域边缘对应空间内的温度下降速率；
对于同一待刻蚀区域，步骤S1和步骤S2之间的时间间隔为0～500ms。
若步骤S1和步骤S2之间的时间间隔过长，气化导电材料可能会在辅助激光束到达前发生沉积，导致难以达到防止沉积的效果。
本发明中，所述导电材料为氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO2)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、掺杂氟的氧化钛(TiO2：F)或掺杂铝的氧化锌(AZO)、碘化铜(CuI)、氧化镉锡(Cd2SnO4)、氧化铟(In2O3)、氧化铋(Bi2O3)、硫化锌(ZnS)、掺杂锑的氧化锡(SnO2：Sb)、硫化镉(CdS)、硼化镧(LaB6)、氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、氮化锆(ZrN)、分散在氧化硅中的银粒子、分散在氧化硅中金粒子、分散在氧化硅中的钌粒子、分散在氧化硅中的氧化锌粒子或分散在氧化硅中的氧化锡粒子中的一种或多种。该导电材料可以是单层膜，也可以是双层、三层或以上的膜；可以是掺杂的氧化物、也可以是未掺杂的氧化物，可以是非氧化物的单相膜，如上面的硫化镉(CdS)、硼化镧(LaB6)、氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、氮化锆(ZrN)、HiN，也可以是非氧化物的双层膜，如氧化钛(TiO2)和氮化钛(TiN)组成的膜，或者是氮化锆(ZrN)组成的膜，也可以是导电性粒子分散在介电体中，如上面所述的银、金、钌、氧化锌、氧化锡粒子分散在氧化硅中。
本发明中，所述辅助激光束包括一束或多束。当仅设置一束辅助激光束时，由于辅助激光束需要照射到待刻蚀区域边缘，因此此时辅助激光束也会照射到待刻蚀区域(即辅助激光束形成的第一光斑大于主激光束形成的第二光斑，第一光斑涵盖第二光斑，第二光斑处于第一光斑内)；当设置两束及以上的辅助激光束时，每一辅助激光束可以仅照射到待刻蚀区域边缘的部分区域(即多个第一光斑分布在第二光斑周围，第一光斑与第二光斑之间没有重叠，但相邻的第一光斑之间可以有重叠)，也可以在照射到部分易沉积区域的同时照射到全部或部分的待刻蚀区域(即第一光斑与第二光斑相重叠，重叠区域的位置和大小视第一光斑和第二光斑的相对大小、辅助激光束倾斜照射的角度而定)。辅助激光束照射待刻蚀区域对实现本发明的目的不会有任何影响。
本发明中，至少一束所述辅助激光束与所述主激光束来源于同一激光器，或者至少一束所述辅助激光束与所述主激光束来源于不同的激光器。
本发明的另一个发明目的是提供两种用于实现所述激光刻蚀方法的装置，根据辅助激光束的发生机制不同，所述装置可以是：
其一：一种用于实现所述激光刻蚀方法的装置，该装置包括激光器，所述激光器包括用于发射所述主激光束的主激光器和用于发射所述辅助激光束的辅助激光器。
所述辅助激光器可以仅设置一个，此时该辅助激光器发射的辅助激光束所形成的第一光斑应当大于主激光器发射的主激光束所形成的第二光斑，且第二光斑被第二光斑所涵盖。
作为优选，与一个主激光器相对应，所述辅助激光器有至少两个，所有辅助激光器绕所述主激光器外周均匀布置。
本发明中所指辅助激光器的个数，是针对一个主激光器对一个待刻蚀区域进行一次刻蚀而言的；当装置中设置了多个主激光器对多个待刻蚀区域进行同步刻蚀时，辅助激光器的数量应当成倍增加(倍数即为主激光器的数量)。
其二：一种用于实现所述激光刻蚀方法的装置，包括激光器，还包括用于将所述激光器发射的激光束分为主激光束和辅助激光束的光学器件。
作为优选，所述光学器件包括：
分光元件，用于将所述激光器发射的初始激光束分为主激光束和反射激光束；
至少一个反射镜，用于将所述反射激光束转换为所述辅助激光束，并使所述辅助激光束形成的第一光斑涵盖所述主激光束形成的第二光斑，或者，使所述第一光斑的全部或部分处于第二光斑周围。
当第一光斑涵盖第二光斑时，辅助激光束可以是一束或多束。
当第一光斑全部处于第二光斑周围时，辅助激光束有多束，形成的多个第一光斑均匀分布在第二光斑周围，第一光斑与第二光斑之间没有重叠，但相邻的第一光斑之间可以有重叠。
当第一光斑部分处于第二光斑周围时，第一光斑与第二光斑相重叠，重叠区域的位置和大小视第一光斑和第二光斑的相对大小、辅助激光束倾斜照射的角度而定，重叠区域可以仅涵盖第二光斑边缘部分区域，也可以涵盖整个第二光斑，此时辅助激光束应有至少两束。
作为进一步优选，所述分光元件为分光镜和具有贯穿孔的全反射镜中的至少一种。
当使用分光镜作为分光元件时，透过所述分光镜的部分初始激光束即为主激光束，而被所述分光镜反射的部分初始激光束即为反射激光束；当使用具有贯穿孔的全反射镜作为分光元件时，透过所述贯穿孔的部分初始激光束即为主激光束，而被所述全反射镜反射的部分初始激光束即为反射激光束。
利用分光元件从初始激光束中分出的反射激光束可以是一束或多束。当反射激光束只有一束时，还可以在该反射激光束的光路上设置次级分光元件，将该反射激光束分为多束次级反射激光束，最后再利用反射镜将这些次级反射激光束一一转换，获得多束辅助激光束。
本发明的另一个发明目的是提供一种用于电致发光器件的衬底电极，该衬底电极利用所述激光刻蚀方法进行刻蚀后获得；该衬底电极由在衬底上设置导电材料制成，如前所述，所述导电材料可以是氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO2)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、掺杂氟的氧化钛(TiO2：F)、掺杂铝的氧化锌(AZO)、碘化铜(CuI)、氧化镉锡(Cd2SnO4)、氧化铟(In2O3)、氧化铋(Bi2O3)、硫化锌(ZnS)、掺杂锑的氧化锡(SnO2：Sb)、硫化镉(CdS)、硼化镧(LaB6)、氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、氮化锆(ZrN)、分散在氧化硅中的银粒子、分散在氧化硅中金粒子、分散在氧化硅中的钌粒子、分散在氧化硅中的氧化锌粒子或分散在氧化硅中的氧化锡粒子中的一种或多种。该导电材料可以是单层膜，也可以是双层、三层或以上的膜；可以是掺杂的氧化物、也可以是未掺杂的氧化物，可以是非氧化物的单相膜，如上面的硫化镉(CdS)、硼化镧(LaB6)、氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、氮化锆(ZrN)、HiN，也可以是非氧化物的双层膜，如氧化钛(TiO2)和氮化钛(TiN)组成的膜，或者是氮化锆(ZrN)组成的膜，也可以是导电性粒子分散在介电体中，如上面所述的银、金、钌、氧化锌、氧化锡粒子分散在氧化硅中。
本发明的另一个发明目的是提供一种电致发光器件，该电致发光器件包括衬底电极，所述衬底电极即为本发明所述的衬底电极。采用本发明激光刻蚀方法进行刻蚀后获得的衬底电极表面平整，防止器件出现漏电、短路或点亮时各部位启亮时间不一致的情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明在刻蚀步骤中采用两种类型的激光束：即主激光束和辅助激光束，其中主激光束的光强大于辅助激光束的光强，主激光束能使待刻蚀区域内的导电材料气化，而辅助激光束用于提高待刻蚀区域边缘对应空间内的温度(或者同时提高待刻蚀对象的温度)，从而降低待刻蚀区域边缘对应空间内的温度下降速率，防止气化的导电材料在从待刻蚀区域对应空间向外扩散的过程中因待刻蚀区域边缘对应空间内的温度过低而发生沉积，避免在待刻蚀对象表面形成凸起，使待刻蚀对象表面保持平整，防止器件出现漏电、短路或点亮时各部位启亮时间不一致的情况。
附图说明
图1为实施例1激光刻蚀机的结构示意图；
图2为图1中主激光束形成的第二光斑和辅助激光束形成的第一光斑之间的位置关系图；
图3为实施例1中第二种形式的激光刻蚀机的结构示意图；
图4为图3中主激光束形成的第二光斑和辅助激光束形成的第一光斑之间的位置关系图；
图5为图3中主激光束形成的第二光斑和辅助激光束形成的第一光斑之间的第二种位置关系图；
图6为图3中主激光束形成的第二光斑和辅助激光束形成的第一光斑之间的第三种位置关系图；
图7为图3中主激光束形成的第二光斑和辅助激光束形成的第一光斑之间的第四种位置关系图；
图8为实施例1中第三种形式的激光刻蚀机的结构示意图；
图9为图8中主激光束形成的第二光斑和辅助激光束形成的第一光斑之间的位置关系图；
图10为图8中主激光束形成的第二光斑和辅助激光束形成的第一光斑之间的第二种位置关系图；
图11为图8中主激光束形成的第二光斑和辅助激光束形成的第一光斑之间的第三种位置关系图；
图12为实施例2中激光刻蚀机的结构示意图；
图13为实施例2中第二种形式的激光刻蚀机的结构示意图；
图14为实施例2中第三种形式的激光刻蚀机的结构示意图；
其中，1：工作平台，2：待刻蚀对象，3：支架，4：激光器，5：主激光器，6：辅助激光器，7：主激光束，8：辅助激光束，9：第二光斑，10：第一光斑，11、初始激光束，12：全反射镜，13：贯穿孔，14：反射镜，15：第一分光镜；16：反射激光束，17：第二分光镜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供的一种激光刻蚀机，包括用于固定待刻蚀对象的工作平台1，以及设置在工作平台1上方的支架3，支架3上安装有激光器(包括主激光器5和辅助激光器6)，工作平台1和支架3之间可以发生相对移动，该相对移动可以是水平方向上的，也可以是竖直方向上的。
待刻蚀对象包括基板，基板上涂覆有导电材料。在涂覆有导电材料的一侧，待刻蚀对象上设有至少一个待刻蚀区域。
本实施例中，激光器包括主激光器和辅助激光器。
如图2所示、结合图1可见，与一个主激光器5相对应地，辅助激光器6可以是一个。主激光器5用于发射主激光束7，该主激光束7照射到待刻蚀对象2上的待刻蚀区域形成第二光斑9；辅助激光器6则用于发射辅助激光束8，该辅助激光束8的照射区域包括了待刻蚀区域和易沉积区域，所形成的第一光斑10大于第二光斑9，且第一光斑10涵盖第二光斑9，第二光斑9处于第一光斑10内。
可以理解，主激光束和辅助激光束的光束大小均可以根据需要进行调整，进而第一光斑和第二光斑的大小也可以得到调整。
主激光束的光强大于辅助激光束的光强，主激光束可用于使待刻蚀区域内的导电材料气化，而辅助激光束几乎不能使导电材料气化，其主要用于提高待刻蚀区域边缘对应空间内的温度(或者同时也提高待刻蚀对象的温度)，从而降低待刻蚀区域边缘对应空间(即易沉积区域对应空间)内的温度下降速率，防止气化的导电材料在从待刻蚀区域对应空间向外扩散的过程中因待刻蚀区域边缘对应空间内温度过低而发生沉积。
刻蚀时，主激光器只需对准待刻蚀区域即可，所以将主激光器直接固定在支架上、使之垂直向下发射主激光束即可。而辅助激光器与支架之间是可转动连接的，以便辅助激光器能够倾斜地发射辅助激光束。
本实施例中，由于辅助激光器是倾斜发射辅助激光束的，在使用过程中，应当根据实际情况控制辅助激光束的倾斜角度，倾斜角度以保证气化的导电材料不会在辅助激光束和主激光束之间的夹角空间内发生沉积为宜；也可以适当调节第一光斑的大小，使辅助激光束的光路尽可能多地经过易沉积区域对应空间。
如图3、图8所示，与一个主激光器相对应地，辅助激光器也可以设置至少两个，多个辅助激光器绕主激光器外周均匀布置。
其中，辅助激光束6可以与主激光束5平行照射(如图3所示)，此时，主激光器5和辅助激光器6均直接固定在支架3上，各辅助激光束6形成的多个第一光斑10均匀分布在第二光斑9周围，各第一光斑10与第二光斑9之间均没有重叠(如图4～图7所示)。
而相邻的两个第一光斑10可以存在一定的间隙(如图5所示)，此时各第一光斑10应具有相对较大的光强，即使俩第一光斑之间存在间隙，气化导电材料也不会在该间隙空间内发生沉积。
相邻的两个第一光斑10也可以是紧邻的(如图4或图6所示)，各第一光斑10与第二光斑9之间可以存在一定的间隙(如图6所示)，此时第一光斑的光强也应当保证气化导电材料也不会在该间隙空间内发生沉积；当然通过调整第一光斑的形状，使第一光斑的形状与第二光斑的形状相适配，可以消除各第一光斑与第二光斑之间的间隙(如图4所示)。
相邻的两个第一光斑10也可以是相互重叠的(如图7所示)，相互重叠的第一光斑也能够最大程度地缩小各第一光斑与第二光斑之间的间隙，防止气化导电材料在该间隙空间内发生沉积。
除了可以与主激光束5平行照射外，多个辅助激光束6也可以倾斜照射(如图8所示)。此时，主激光器5直接固定在支架3上，而各辅助激光器6与支架3之间是可转动连接的。各辅助激光束8形成的第一光斑10与第二光斑9之间具有重叠区域，各第一光斑10的部分均匀分布在第二光斑9周围(如图9～图11所示)。
第一光斑与第二光斑之间重叠区域的大小和位置则视第一光斑和第二光斑的相对大小、辅助激光束倾斜照射的角度而定。如图9所示，辅助激光束有两束，所形成的第一光斑10比第二光斑9大，第一光斑10与第二光斑9之间的重叠区域涵盖了整个第二光斑9；此时两个第一光斑10之间也具有处于第二光斑9外侧的重叠区域，在该重叠区域较小的情况下，可以适当增加辅助激光器的数量，或者同时适当增大辅助激光束倾斜照射的角度(如图10所示)，以保证辅助激光束能够尽可能全面地照射到易沉积区域。如图11所示，辅助激光束所形成的第一光斑10可以比第二光斑9小，此时辅助激光束的数量较多(本实施例设置了8个)，第一光斑与第二光斑之间的重叠区域处于第二光斑的边缘，且相邻两个第一光斑之间也存在重叠区域。
实施例2
如图12所示，本实施例提供的一种激光刻蚀机，包括用于固定待刻蚀对象的工作平台1，以及设置在工作平台1上方的激光器4，工作平台1和激光器4之间可以发生相对移动，该相对移动可以是水平方向上的，也可以是竖直方向上的。
待刻蚀对象2包括基板，基板上涂覆有导电材料。在涂覆有导电材料的一侧，待刻蚀对象上设有至少一个待刻蚀区域。
由图12和图13可见，在工作平台1和激光器4之间，本实施例的激光刻蚀机还设有用于将激光器发射的初始激光束分为主激光束和辅助激光束的光学器件。
如图12所示，该光学器件包括具有贯穿孔的全反射镜12，以及至少一个反射镜14。初始激光束11照射到该具有贯穿孔13的全反射镜12上，经过贯穿孔13的部分初始激光束11形成主激光束7，通过调整贯穿孔13的大小可以调整主激光束7的能量大小，主激光束7照射到待刻蚀对象2上的待刻蚀区域，形成第二光斑；而经全反射镜12反射的部分初始激光束11则形成反射激光束16，该反射激光束16通过反射镜14进行反射，形成辅助激光束8，辅助激光束8照射到待刻蚀对象2上的易沉积区域，形成第一光斑。
如图13所示，该光学器件还可以包括第一分光镜15和至少一个反射镜14(图13中示出了两个反射镜14)。初始激光束11照射到该第一分光镜15上，透过该第一分光镜15的部分初始激光束11形成主激光束7，主激光束7照射到待刻蚀对象2上的待刻蚀区域，形成第二光斑；而经第一分光镜15反射的部分初始激光束11则形成反射激光束16，该反射激光束16通过反射镜14进行反射，形成辅助激光束8，辅助激光束8照射到待刻蚀对象2上的易沉积区域，形成第一光斑。
图12和图13中所示意的第一光斑和第二光斑的位置关系与图5～图7相似，不过，通过调整全反射镜或第一分光镜的位置、调节反射镜的反射角度和位置，可以调整第一光斑和第二光斑的大小和位置，从而既可以使第一光斑10涵盖第二光斑9(如图2所示)，也可以使第一光斑10的全部或部分处于第二光斑9周围(如图5～图7、图9～图11所示)。当然，也可以在辅助激光束的光路上设置具有一定形状的透光片，使各第一光斑10的形状与第二光斑9的形状相适配(如图4所示)。
从初始激光束11中分出的反射激光束16可以是如图12或图13所示的多束，也可以是如图14所示的只有一束。此时可以通过调整全反射镜12或第二分光镜17的位置、调节反射镜14的反射角度和位置，调整第一光斑的大小和位置，使第一光斑涵盖第二光斑；也可以在反射激光束16的光路上设置次级分光元件(如上述贯穿孔的全反射镜，或者第一分光镜)，先将该反射激光束分为多束次级反射激光束，最后再利用反射镜将这些次级反射激光束一一转换，获得多束辅助激光束，形成多个第一光斑，并使第一光斑的全部或部分处于第二光斑周围。
实施例3
以ITO基板作待刻蚀对象为例，利用实施例1中的激光刻蚀机对其进行刻蚀，该激光刻蚀方法包括：
(1)将待刻蚀的ITO基板正面(即设置有ITO导电材料的一面)朝上放置在激光刻蚀机的工作平台上并定位；
(2)调整工作平台和支架之间的距离，将主激光器移动至第一个待刻蚀区域的上方，使主激光束的焦点落在第一个待刻蚀区域内；
(4)将要刻蚀的ITO图形输入或导入激光刻蚀软件；
(5)调整辅助激光器的倾斜角度(当采用图1和图8所示的激光刻蚀机时需要调整辅助激光器的倾斜角度，当采用图3所示的激光刻蚀机时不需要)，调整主激光束和辅助激光束的光束大小，并设置主激光束和辅助激光束的激光参数和运动参数；
其中，激光参数主要包括激光波长、脉冲宽度、脉冲重复频率、偏振方向、光斑直径、光斑圆变、平均功率，运动参数主要包括激光器开启时间、移动步长、移动速度、移动轨迹。
在本实施例中，主激光器和辅助激光器的波长均为355nm、脉冲宽度为12ns、脉冲重复频率为1～100kHz、偏振方向为水平偏振、主激光束的第二光斑直径为1mm、辅助激光束的光斑直径为1.6mm、光斑圆变为92％、主激光器的平均功率8W@30kHz、辅助激光器的平均功率为5W@30kHz，主激光器和辅助激光器的开启时间相同，移动速度为10mm/s、移动轨迹为设定的直线轨迹，辅助激光束与主激光束同步移动；
(6)启动激光刻蚀机，主激光器和辅助激光器同时开启，对ITO基板进行刻蚀；
其中，主激光器发射的主激光束照射到待刻蚀区域，形成第二光斑，第二光斑使待刻蚀区域内的ITO气化；
辅助激光器发射的辅助激光束照射到易沉积区域(即待刻蚀区域边缘)，形成第一光斑，用以降低易沉积区域对应空间内的温度下降速率。
当受ITO图形限制，主激光器需要间隔开启时，对于同一待刻蚀区域，辅助激光器也可以在主激光器开启后的500ms内开启，待辅助激光束的照射时间达到预设时间后，主激光器和辅助激光器再转移至下一待刻蚀区域的上方，进行刻蚀。
实施例4
以ITO基板作待刻蚀对象为例，利用实施例2中图12所示的激光刻蚀机对其进行刻蚀，该激光刻蚀方法包括：
(1)将待刻蚀的ITO基板正面(即设置有ITO导电材料的一面)朝上放置在激光刻蚀机的工作平台上并定位；
(2)调整工作平台和支架之间的距离，将激光器移动至第一个待刻蚀区域的上方，并设置激光器发射的初始激光束的激光参数；
其中，初始激光束的平均功率为15W@30kHz、激光波长为355nm、脉冲宽度为12ns、脉冲重复频率为1～100kHz、偏振方向为水平偏振、初始激光束的出口光斑直径为1mm、光斑圆变为92％、移动速度为10mm/s、移动轨迹为设定的直线轨迹；
(3)将要刻蚀的ITO图形输入或导入激光刻蚀软件；
(4)启动激光刻蚀机，开启激光器，使激光器发射初始激光束；
(5)利用具有贯穿孔的全反射镜将初始激光束分成主激光束和反射激光束：
①初始激光束照射到处于预设位置的全反射镜上，其中，照射到贯穿孔处的初始激光束可以穿过贯穿孔，而照射到全反射镜其他位置的初始激光束会发生反射；
②穿过贯穿孔的部分初始激光束形成主激光束；
其中通过调节贯穿孔的大小调节可以调节主激光束的能量大小；
③主激光束照射到待刻蚀区域，形成第二光斑，第二光斑使待刻蚀区域内的ITO气化；
④根据待刻蚀区域的大小和位置，调节全反射镜与激光器之间的相对距离，进而调节第二光斑的大小和位置；
⑤经过全反射镜反射的部分初始激光束形成反射激光；
(6)反射激光经过反射镜反射，形成辅助激光束，辅助激光束照射到易沉积区域(即待刻蚀区域边缘)，形成第一光斑，用以降低易沉积区域对应空间内的温度下降速率；
(7)根据第一光斑的大小和位置，调节反射镜的反射角度和位置，进而调节第一光斑的大小和位置，使第一光斑尽可能全面地照射到易沉积区域内。
实施例5
以ITO基板作待刻蚀对象为例，利用实施例2中图13所示的激光刻蚀机对其进行刻蚀，该激光刻蚀方法包括：
(1)将待刻蚀的ITO基板正面(即设置有ITO导电材料的一面)朝上放置在激光刻蚀机的工作平台上并定位；
(2)调整工作平台和支架之间的距离，将激光器移动至第一个待刻蚀区域的上方，并设置激光器发射的初始激光束的激光参数；
其中，初始激光束的平均功率为15W@30kHz、激光波长为355nm、脉冲宽度为12ns、脉冲重复频率为1～100kHz、偏振方向为水平偏振、初始激光束的出口光斑直径为1mm、光斑圆变为92％、移动速度为10mm/s、移动轨迹为设定的直线轨迹；
(3)将要刻蚀的ITO图形输入或导入激光刻蚀软件；
(4)启动激光刻蚀机，开启激光器，使激光器发射初始激光束；
(5)利用第一分光镜将初始激光束分成主激光束和反射激光束：
①初始激光束照射到处于预设位置的第一分光镜上；
②透过第一分光镜的部分初始激光束形成主激光束；
③主激光束照射到待刻蚀区域，形成第二光斑，第二光斑使待刻蚀区域内的ITO气化；
④根据待刻蚀区域的大小和位置，调节全反射镜与激光器之间的相对距离，进而调节第二光斑的大小和位置；
⑤经过第一分光镜反射的部分初始激光束形成反射激光；
(6)反射激光经过反射镜反射，形成辅助激光束，辅助激光束照射到易沉积区域(即待刻蚀区域边缘)，形成第一光斑，用以降低易沉积区域对应空间内的温度下降速率；
(7)根据第一光斑的大小和位置，调节反射镜的反射角度和位置，进而调节第一光斑的大小和位置，使第一光斑尽可能全面地照射到易沉积区域内。
对比例1
与实施例1的区别在于：利用单束激光直接照射到待刻蚀区域，对ITO进行刻蚀。
通过台阶仪对上述各个实施例和对比例进行测试，可以发现采用实施例1-5刻蚀后的导电材料表面的平整度要明显优于对比例1刻蚀后的导电材料的表面平整度。并且，采用实施例1至5和对比例1中的方法在TFT基板上制作的ITO衬底电极，然后在衬底电极表面依次制作层叠设置的第一功能层、第二功能层、发光层、第三功能层和第二电极层，形成第一功能层的材料为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸PEDOT：PSS，第二功能层的材料为聚乙烯咔唑(PVK)，第三功能层的材料为ZnO纳米粒子，形成第二电极层的材料为Ag(反射性阴极)，形成发光层的材料包括蓝色CdSe/ZnS核壳量子点，并对通过上述步骤形成的电致发光器件进行外量子点效率测试，该测试采用PHOTO RESEARCH公司生产的PR670光谱光度/色度/辐射度计，在电流密度为20mA/cm2的条件下，对实施例1-5和对比例中电致发光结构进行光谱测试，测得其外量子效率。
测试结果如下表：
电致发光效率(％)
实施例1 8.2
实施例2 8.3
实施例3 8.7
实施例4 8.8
实施例5 8.2
对比例1 7.5
通过对上述各实施例的电致发光效率进行对比可以看出，采用本申请的两种类型的激光束对导电材料进行刻蚀的电致发光器件的发光效率明显优于现有技术中采用一束激光进行刻蚀的电致发光器件。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：采用在刻蚀步骤中采用两种类型的激光束：即主激光束和辅助激光束，其中主激光束的光强大于辅助激光束的光强，主激光束能使待刻蚀区域内的导电材料气化，而辅助激光束用于提高待刻蚀区域边缘对应空间内的温度(或者同时提高待刻蚀对象的温度)，从而降低待刻蚀区域边缘对应空间内的温度下降速率，防止气化的导电材料在从待刻蚀区域对应空间向外扩散的过程中因待刻蚀区域边缘对应空间内的温度过低而发生沉积，避免在待刻蚀对象表面形成凸起，使待刻蚀对象表面保持平整，防止器件出现漏电、短路或点亮时各部位启亮时间不一致的情况。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种激光刻蚀方法，包括利用激光束对待刻蚀对象进行刻蚀的步骤，所述待刻蚀对象包括导电材料，所述待刻蚀对象上设有至少一个待刻蚀区域，其特征在于，所述激光束包括用于使待刻蚀区域内的导电材料气化的主激光束，以及用于降低所述待刻蚀区域边缘对应空间内的温度下降速率的辅助激光束，所述的辅助激光束防止了气化的导电材料在从待刻蚀区域对应空间向外扩散的过程中因待刻蚀区域边缘对应空间内温度过低而发生沉积的现象，从而避免了在待刻蚀对象表面形成凸起；
还包括激光器和用于将所述激光器发射的激光束分为主激光束和辅助激光束的光学器件，所述光学器件包括：
分光元件，用于将所述激光器发射的初始激光束分为主激光束和反射激光束；
至少一个反射镜，用于将所述反射激光束转换为所述辅助激光束，并使所述辅助激光束形成的第一光斑涵盖所述主激光束形成的第二光斑，或者，使所述第一光斑的全部或部分处于第二光斑周围；
-初始激光束的平均功率为15W@30kHz、激光波长为355nm、脉冲宽度为12ns、脉冲重复频率为1～100kHz、偏振方向为水平偏振、初始激光束的出口光斑直径为1mm、光斑圆变为92％、移动速度为10mm/s、移动轨迹为设定的直线轨迹；或者，
-主激光束和辅助激光束的波长均为355nm、脉冲宽度均为12ns、脉冲重复频率均为1～100kHz、偏振方向均为水平偏振、主激光束的第二光斑直径均为1mm、辅助激光束的光斑直径均为1.6mm、光斑圆均变为92％、主激光器的平均功率均为8W@30kHz、辅助激光器的平均功率均为5W@30kHz，主激光器和辅助激光器的开启时间相同，移动速度均为10mm/s、移动轨迹均为设定的直线轨迹，辅助激光束与主激光束同步移动。
2.如权利要求1所述的激光刻蚀方法，其特征在于，所述辅助激光束紧跟所述主激光束一起移动。
3.如权利要求1所述的激光刻蚀方法，其特征在于，所述利用激光束对待刻蚀对象进行刻蚀的步骤包括：
S1：利用所述主激光束使待刻蚀区域内的导电材料气化；
S2：利用所述辅助激光束降低所述待刻蚀区域边缘对应空间内的温度下降速率；
对于同一待刻蚀区域，步骤S1和步骤S2之间的时间间隔为0～500ms。
4.如权利要求1～3任一所述的激光刻蚀方法，其特征在于，至少一束所述辅助激光束与所述主激光束来源于同一激光器，或者至少一束所述辅助激光束与所述主激光束来源于不同的激光器。
5.如权利要求1～3任一所述的激光刻蚀方法，其特征在于，所述导电材料为氧化铟锡、氧化锡、掺杂氟的氧化锡、掺杂氟的氧化钛、掺杂铝的氧化锌、碘化铜、氧化镉锡、氧化铟、氧化铋、硫化锌、掺杂锑的氧化锡、硫化镉、硼化镧、氮化钛、碳化钛、氮化锆、分散在氧化硅中的银粒子、分散在氧化硅中金粒子、分散在氧化硅中的钌粒子、分散在氧化硅中的氧化锌粒子或分散在氧化硅中的氧化锡粒子中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的激光刻蚀方法，其特征在于，所述分光元件为分光镜和具有贯穿孔的全反射镜中的至少一种。
7.一种衬底电极，其特征在于，利用如权利要求1～5任一所述激光刻蚀方法进行刻蚀后获得。
8.一种电致发光器件，包括衬底电极，其特征在于，所述衬底电极为如权利要求7所述的衬底电极。
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