激光微细加工技术在液晶显示器制造中的应用.pdf

LCD 2006 项目资助(编号 激光微细加工技术在液晶显示器制造中的应用【1】 曾晓雁【2】周圣丰 李祥友 王泽敏 武汉光电国家实验室激光先进制造技术研究室 华中科技大学；武汉一430074 摘 要 快速冷却收缩而产生张应力，完成材料的分离。该方法显著 本文综述了用于制备液晶显示器的几种典型激光微细加 的优点是非接触式、无破坏性，所需要的激光能量是激光熔 技术包括激光精密切割技术、激光微细熔覆技术和激光微连 化汽化切割能量的1／10，而且切割材料的边部十分光滑平整， 接技术的工艺原理、特点以及研究现状，并展望了这些激光 无碎屑与断片，无需后序加工。大大地降低了生产成本与提 微细加工技术的发展前景。 高了生产效率，因此，该方法是近年来国内外众多学者研究 的热点，称为零割缝技术，并脆性材料的加工中得到应用。由 于液晶显示器中的使用了大量的难加工材料，显然，该技术 关键词 在液晶显示器的制造领域中具有广阔的市场。 液晶显示器；低温多品硅；薄膜晶体；激光微细加工 另一方面，超怏激光器和短波长激光器的近年来发展十 分迅速。其主要特性是加工性能好，分辨率高，特别是由于 1 前言 它们的短波长和超快脉冲特点，使得玻璃和液晶材料力D-r_时 随着液晶显示器向先进移动电话、数码相机、笔记本电 具有良好的吸收特性，预期它们在液晶显示器的制造中会发 脑与大尺寸显示器的领域的不断拓展，需要各种各样的先进制 挥新的作用。 造技术。激光精密)【lIT-技术和微细加工技术以其高速、高精 2．2激光微细熔覆技术 度、清洁及加工技术灵活等特点，正在成为开发与制造轻量 激光直写布线技术是当前国内外线路板与芯片制造技术 化、薄型化、高精度薄膜晶体管液晶显示器的关键技术[1】。本 领域中的全新制造技术，因为它可以利用激光加工设备的 章简要介绍了激光微细加工技术主要包括激光精密切割技术、 CAD／CAM功能，不需要掩模直接线路板或者芯片基板表面 激光微细熔覆技术和激光微连接技术的工艺特点以及在液晶 布线。华中科技大学武汉光电国家实验室在国际上率先采用 显示器制造中的可能应用。 激光微绌熔覆电子浆料的新工艺，在玻璃基板、陶瓷基板和 硅基板表面直接制备了导电层、电阻层、电容和电感元件，取 2制备LCD的激光微细加工技术 得了显著的成就。通过系统研究，目前已在有机树脂板、玻 2．1 激光切割LCD玻璃技术 璃板和陶瓷板上成功制备出线宽分别在80微米、30微米和lo 激光微细加工用于脆性材料的分离是其主要优点之一。 微米的金属银导线(如图l、图2所示)，布线速度可以高达 激光分离脆性材料有两种机理，一是在激光束熔断与汽化被 100毫米／秒，导线截面形状均匀，电阻率在10—sn．cm数量 加工材料的同时。采用高压气体将吹除熔化物或气化物，实 级，导线与基板的结合强度在6MPa以上。所直接制备的电阻 现分离材料的目的。该方法激光功率较大，通常大于500W，阻值均匀，不需要微调可以直接应用；所制备的电容、电感， 对被加工材料的热损伤较大，容易破