CN103887157A - 光学掩膜板和激光剥离装置 - Google Patents

光学掩膜板和激光剥离装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光学掩膜板，其中，该光学掩膜板包括全透区、环绕该全透区的遮挡区，所述全透区允许具有预定波长的激光完全透过，所述遮挡区不允许所述具有预定波长的激光透过。本发明还提供一种激光剥离装置。在激光束扫描刚性基板的整个过程中，发射激光束的激光器可以一直处于开启状态，因此，在激光束扫描刚性基板的过程中，激光束的能量几乎是均匀的，因此，从而可以防止激光束灼伤柔性器件的边缘部分。

Description

光学掩膜板和激光剥离装置
技术领域
本发明涉及柔性电子元器件的生产设备，具体地，涉及一种光学掩膜板和一种包括所述光学掩膜板的激光剥离装置。
背景技术
因柔性显示面板具有轻薄、可弯曲、耐冲击、不易破碎的特点，成为未来显示发展的趋势之一。目前，较为普遍采用的是以玻璃基板为载体制造柔性显示面板。首先，将塑料原料如聚酰亚胺涂覆于玻璃基板之上并烘干固化（或者柔性塑料薄膜（如聚酰亚胺薄膜、PEN、PET薄膜等）贴敷于玻璃基板之上），以形成塑料基底；然后，利用与制造刚性的显示面板的相同工艺在塑料基底上形成电子器件（例如，薄膜晶体管器件、电路及OLED器件等）；最后，将形成有电子器件的塑料基底与玻璃基板分离。
可以利用激光剥离法将所述塑料基底与所述玻璃基板分离。激光剥离法的原理如下：利用激光束照射玻璃基板，可以使玻璃基板和塑料基底之间产生一定热量，使塑料基底与玻璃基板界面的结合力降低，实现分离，然后在通过简单的切割和机械剥离方法将塑料基底及显示器件取下。
由于玻璃基板的尺寸较大，通常，在一张玻璃基板上会制作多个柔性显示面板。因此，在剥离玻璃基板上的塑料基板时，希望将有柔性显示面板的区域分离，而没有柔性显示面板的区域（包括相邻两个柔性显示面板之间的区域以及玻璃基板的边缘与最外侧的柔性显示面板的边缘之间的区域）则不进行处理。在激光扫描过程中，到达没有柔性显示面板的区域时，关闭激光器；到达具有柔性显示面板的区域时，开启激光器。这样做的缺陷在于在激光器开启瞬间很难控制激光器的能量为期望的能量，通常会远高于期望能量，致使塑料基板与玻璃基板界面的热量急剧增加，导致塑料基板灼伤，变黑、变形甚至破损。
因此，如何防止在激光剥离的过程中对柔性显示面板的塑料基板造成损坏成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学掩膜板和一种包括该光学掩膜板的激光剥离装置，在利用所述激光剥离装置剥离粘附在刚性基板上的柔性器件时，可以防止柔性器件的边缘受到损伤。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种光学掩膜板，其中，该光学掩膜板包括全透区、环绕该全透区的遮挡区，所述全透区允许具有预定波长的激光完全透过，所述遮挡区不允许所述具有预定波长的激光透过。
优选地，所述光学掩膜板包括多个所述全透区，每个所述全透区的周围都环绕有所述遮挡区。
优选地，所述遮挡区由金属材料制成，所述全透区为第一通孔。
优选地，所述全透区由透光材料制成，所述遮挡区由金属材料制成。
优选地，所述全透区由石英材料或玻璃制成。
优选地，所述光学掩膜板还包括过渡区，该过渡区位于所述全透区和所述遮挡区之间，且所述过渡区环绕所述全透区，所述过渡区允许所述具有预定波长的激光的一部分透过。
优选地，所述过渡区由金属材料制成，且所述过渡区上形成有多个直径在微米量级的第二通孔。
优选地，在所述过渡区中，从与所述全透区相邻的边缘至与所述遮挡区相邻的边缘，单位面积内所述第二通孔的数量逐渐减少。
优选地，所述过渡区由具有预定透过率的材料制成，使得所述过渡区允许部分具有预定波长的激光透过。
优选地，所述过渡区包括透明材料层和设置在所述透明材料层上的遮挡层，所述遮挡层上形成有多个直径在微米量级的第三通孔，所述透明材料层允许所述具有预定波长的激光透过，所述遮挡层上未设置所述第三通孔的部分不允许所述具有预定波长的激光透过。
优选地，在所述过渡区中，从与所述全透区相邻的边缘至与所述遮挡区相邻的边缘，单位面积内所述第三通孔的数量逐渐减少。
作为本发明的另一方面，提供一种激光剥离装置，该激光剥离装置包括光学掩膜板和激光发射器，所述激光发射器能够发出具有预定波长的激光，其中，所述光学掩膜板为本发明所提供的上述光学掩膜板，所述激光发射器能够在所述光学掩膜板的一侧朝所述光学掩膜板发射所述具有预定波长的激光。
在激光束扫描刚性基板的整个过程中，发射激光束的激光器可以一直处于开启状态，因此，在激光束扫描刚性基板的过程中，激光束的能量几乎是均匀的，因此，从而可以防止激光束灼伤柔性器件的边缘部分。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所提供的光学掩膜板的俯视图；
图2为图1中所示的光学掩膜板的A-A剖视图；
图3（a）和图3（b）均为所述过渡区的一部分的示意图；
图4（a）为本发明所提供的光学掩膜板与粘附在刚性基板上的柔性件的配合方式示意图；
图4（b）和图4（c）为本发明所提供的激光剥离装置的使用状态图。
附图标记说明
100：全透区             200：遮挡区
300：过渡区             310：第二通孔
320：遮挡层             320a：第三通孔
330：透明材料层          410：柔性器件
420：柔性器件边缘        430：割除区
500：刚性基板
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1和图2中所示，作为本发明的一个方面，提供一种光学掩膜板，其中，该光学掩膜板包括全透区100环绕该全透区100的遮挡区200，全透区100允许具有预定波长的激光完全透过，遮挡区200不允许所述具有预定波长的激光透过。
如图4（a）至图4（c）中所示，在利用上述光学掩膜板剥离粘附在刚性基板（通常由玻璃、石英等透明材料制成）500上的柔性件（该柔性件包括柔性器件410和环绕该柔性器件410的割除区430）时，将所述光学掩膜板与所述柔性件对齐，即，将全透区100与柔性器件410对齐，相应地，割除区430与遮挡区200对齐。朝向所述光学掩膜板发射由具有预定波长的激光组成的激光束（如图4（b）和图4（c）中的实心箭头所示），并且将所述激光束从刚性基板500的一侧移动至刚性基板的另一侧。激光束被遮挡区200遮挡，因此遮挡区200对应的割除区不会与刚性基板500分离；激光束全部透过全透区100，使全透区100对应的柔性器件410完全与刚性基板500分离。当柔性器件410完全与刚性基板500分离后，可以利用机械手段（例如，切割）将柔性器件410与割除区430分离，最终，割除区仍然粘附于刚性基板500上，而柔性器件410与刚性基板500分离。
在激光束扫描刚性基板的整个过程中，发射激光束的激光器可以一直处于开启状态，因此，在激光束扫描刚性基板500的过程中，激光束的能量几乎是均匀的，因此，从而可以防止激光束灼伤柔性器件410的边缘部分。
本领域技术人员应当理解的是，所述柔性器件410可以是柔性显示面板。
为了提高生产效率，通常，一个柔性件上可以包括多个柔性器件，相应地，如图1和图2所示，所述光学掩膜板可以包括多个全透区100（全透区的数量应当与相应的柔性件上的柔性器件的数量完全一致），相应地，每个全透区100的周围都环绕有遮挡区200。在图1中所示的实施方式中，所述光学掩膜板上设置有四个全透区100。
在本发明中，对制作光学掩膜板的材料并没有特殊的限制，只要全透区可以使得具有预定波长的激光完全透过，遮挡区可以遮挡所述具有预定波长的激光即可。其中，“所述预定波长的激光”是指，该波长的激光的能量足以将柔性件与刚性基板分离。
作为本发明的一种实施方式，可以利用金属材料（例如，钢板、铜板）制成遮挡区200，全透区100可以为第一通孔。即，在金属板上加工第一通孔，该第一通孔形成为全透区100，环绕第一通孔的部分形成为遮挡区200。
或者，作为本发明的另一种实施方式，可以利用透光材料（该透光材料可以为石英材料、玻璃等对激光的具有较高透过率的材料）制成全透区100，利用金属材料制成遮挡区200。
作为本发明的一种优选实施方式，如图1和图2中所示，所述光学掩膜板还可以包括过渡区300，该过渡区300位于全透区100和遮挡区200之间，且过渡区300环绕全透区100，所述具有预定波长的激光的一部分可以透过过渡区300。
可以在柔性件上设置环绕柔性器件410的柔性器件边缘420，光学掩膜板上的过渡区300与柔性器件边缘420相对应。由于激光束的一部分激光可以通过过渡区300，因此，经过激光扫描后，柔性器件边缘420与刚性基板500之间的连接强度降低。经过激光扫描后，柔性器件410尚未从柔性件上分离，可以对柔性器件410进行一些后续加工，后续加工完成后，通过机械切割等手段将柔性器件边缘420与割除区430分离，并使柔性器件410与刚性基板500分离。
优选地，过渡区300的宽度可以为全透区100的宽度的二十分之一至十分之一。
本发明中，对形成过渡区300的材料也没有特殊的限制，作为本发明的一种实施方式，如图3（a）所示，过渡区300可以由金属材料制成，且过渡区300上形成有多个直径在微米量级第二通孔310。第二通孔可以允许激光透过，第二通孔之间的部分可以防止激光透过。通过控制第二通孔的直径以及第二通孔的数量可以控制激光的透过率。例如，可以将所述第二通孔的直径设置在10μm至100μm之间。
优选地，在过渡区300中，从与所述全透区相邻的边缘至与所述遮挡区200相邻的边缘，单位面积内所述第二通孔310的数量逐渐减少。这种设置可以使得柔性器件边缘420与刚性基板500之间的连接强度从外至内（即，沿着从割除区至柔性器件的方向）逐渐减小，便于将柔性器件410与刚性基板500分离。
或者，可以利用具有预定透过率材料制成过渡区300，通过控制过渡区300的厚度可以控制激光的透过率。所述具有预定透过率的材料允许部分具有预定波长的激光透过。
再或者，如图3（b）所示，过渡区300可以包括透明材料层330和设置在透明材料层330上的遮挡层320，遮挡层320上形成有多个直径在微米量级的第三通孔320a，透明材料层330允许所述具有预定波长的激光透过，遮挡层320上不设置第三通孔320a的部分不允许所述具有预定波长的激光透过。例如，可以将所述第二通孔的直径设置在10μm至100μm之间，以允许部分具有预定波长的激光透过所述第三通孔320a。遮挡层320可以由金属材料制成。
与上述第二通孔310类似，在所述过渡区中，从与所述全透区相邻的边缘至与所述遮挡区相邻的边缘，单位面积内所述第三通孔的数量逐渐减少。
作为本发明的另一个方面，如图4（b）和图4（c）所示，提供一种激光剥离装置，该激光剥离装置包括光学掩膜板和激光发射器（未示出），所述激光发射器可以发出具有预定波长的激光（如图4（b）和图4（c）中实心箭头所示），其中，所述光学掩膜板为本发明所提供的上述光学掩膜板，所述激光发射器可以在所述光学掩膜板的一侧朝所述光学掩膜板发射所述预定波长的激光。
如上文中所述，在利用上述激光剥离装置剥离粘附在刚性基板500上的柔性件（该柔性件包括柔性器件410和环绕该柔性器件410的割除区430）时，将所述光学掩膜板与所述柔性件对齐，即，将全透区100与柔性器件410对齐，相应地，割除区430与遮挡区200对齐。朝向所述光学掩膜板发射由具有预定波长的激光组成的激光束（如图4（b）和图4（c）中的实心箭头所示），并且将所述激光束从刚性基板500的一侧移动至刚性基板的另一侧。激光束被遮挡区200遮挡，因此遮挡区200对应的割除区不会与刚性基板500分离；激光束全部透过全透区100，使全透区100对应的柔性器件410完全与刚性基板500分离。当柔性器件410完全与刚性基板500分离后，可以利用机械手段（例如，切割）将柔性器件410与割除区430分离，最终，割除区仍然位于刚性基板500上，而柔性器件410与刚性基板500分离。
在本发明中，如图4（b）中所示，可以将激光发射器设置为从刚性基板500的一侧移动至刚性基板500的另一侧，其中，空心箭头所示的是激光器的移动方向。
或者，如图4（c）中所示，激光发射器固定不动，使刚性基板500相对于光学掩膜板移动（空心箭头所示的是刚性基板的移动方向），最终也能使得激光束从刚性基板500的一侧扫描至刚性基板500的另一侧。
在使用本发明所提供的激光剥离装置时，光学掩膜板位于激光器和刚性基板的未设置柔性件的表面之间。如图4（b）中所示，可以将光学掩膜板设置在刚性基板的上方，或者如图4（c）中所示，可以将光学掩膜板设置在刚性基板的下方。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种光学掩膜板，其特征在于，该光学掩膜板包括全透区、环绕该全透区的遮挡区，所述全透区允许具有预定波长的激光完全透过，所述遮挡区不允许所述具有预定波长的激光透过。
2.根据权利要求1所述的光学掩膜板，其特征在于，所述光学掩膜板包括多个所述全透区，每个所述全透区的周围都环绕有所述遮挡区。
3.根据权利要求1所述的光学掩膜板，其特征在于，所述遮挡区由金属材料制成，所述全透区为第一通孔。
4.根据权利要求1所述的光学掩膜板，其特征在于，所述全透区由透光材料制成，所述遮挡区由金属材料制成。
5.根据权利要求4所述的光学掩膜板，其特征在于，所述全透区由石英材料或玻璃制成。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光学掩膜板，其特征在于，所述光学掩膜板还包括过渡区，该过渡区位于所述全透区和所述遮挡区之间，且所述过渡区环绕所述全透区，所述过渡区允许所述具有预定波长的激光的一部分透过。
7.根据权利要求6所述的光学模板，其特征在于，所述过渡区由金属材料制成，且所述过渡区上形成有多个直径在微米量级的第二通孔。
8.根据权利要求7所述的光学掩膜板，其特征在于，在所述过渡区中，从与所述全透区相邻的边缘至与所述遮挡区相邻的边缘，单位面积内所述第二通孔的数量逐渐减少。
9.根据权利要求6所述的光学掩膜板，其特征在于，所述过渡区由具有预定透过率的材料制成，使得所述过渡区允许部分具有预定波长的激光透过。
10.根据权利要求6所述的光学掩膜板，其特征在于，所述过渡区包括透明材料层和设置在所述透明材料层上的遮挡层，所述遮挡层上形成有多个直径在微米量级的第三通孔，所述透明材料层允许所述具有预定波长的激光透过，所述遮挡层上未设置所述第三通孔的部分不允许所述具有预定波长的激光透过。
11.根据权利要求10所述的光学掩膜板，其特征在于，在所述过渡区中，从与所述全透区相邻的边缘至与所述遮挡区相邻的边缘，单位面积内所述第三通孔的数量逐渐减少。
12.一种激光剥离装置，该激光剥离装置包括光学掩膜板和激光发射器，所述激光发射器能够发出具有预定波长的激光，其特征在于，所述光学掩膜板为权利要求1至11中任意一项所述的光学掩膜板，所述激光发射器能够在所述光学掩膜板的一侧朝所述光学掩膜板发射所述具有预定波长的激光。
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