激光转印装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种激光转印装置及方法，所述装置包括：激光器、扩束器、分光镜以及聚焦模块；所述激光器用于产生激光束；所述扩束器设置在所述激光器产生的激光束的光路上，用于将激光器产生的激光束扩束；所述分光镜设置在所述扩束器扩束后的激光束的光路上，用于使扩束后的激光束经过反射后进入所述聚焦模块；所述聚焦模块设置在所述分光镜反射后的激光束的光路上，用于对激光束进行聚焦并将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置。利用聚焦后的激光束进行转印，激光束照射面积减小，减小了热扩散的范围，进一步的减小了对周边其他器件的影响，实现了高精度的选择性转印。

Laser transfer device and method

The invention relates to a laser transfer device and method, the device comprises a laser, a beam expander, a beam splitter and a focusing module; the laser is used to generate a laser beam; the beam expander is arranged on the light path of the laser beam generated by the laser, and is used to expand the laser beam generated by the laser; the beam splitter is arranged on the light of the laser beam after the beam expander is expanded The focusing module is arranged on the optical path of the laser beam reflected by the spectroscope to focus the laser beam and project the focused laser beam to a predetermined transfer processing position. Using the focused laser beam for transfer, the laser beam irradiation area is reduced, the range of thermal diffusion is reduced, the influence on other peripheral devices is further reduced, and high-precision selective transfer is realized.

【技术实现步骤摘要】
激光转印装置及方法
本专利技术涉及柔性电子制造
，特别是涉及一种激光转印装置及方法。
技术介绍
柔性电子为将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基底上的新兴电子技术，以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。在柔性电子器件的生产制造领域，尤其是无机柔性电子技术，需要将器件从坚硬的平面基底转移至非平面柔性基底，转印技术是实现这一转移过程的关键技术。目前常用的转印技术包括：基于率相关的转印、基于微结构的转印、基于载荷调控的转印、激光驱动转印、基于形状记忆聚合物的转印等，其中以激光驱动转印更具有工业应用前景。目前的传统技术中，激光驱动转印技术通过飞秒激光器产生的脉冲激光照射形状记忆聚合物的印章表面，印章表面微结构被升温至相变温度后恢复至初始形貌，使形状记忆聚合物与带转印元器件之间接触面积减小，粘附力下降，待转印元器件从印章表面脱落至柔性基底，完成元器件的转印。但目前的激光器激光光源面积大，造成的热扩散影响其他元器件的转印，无法实现高精度的选择性转印。
技术实现思路
基于此，有必要针对热扩散影响其他元器件的转印，无法实现高精度的选择性转印的问题，提供一种激光转印装置及方法。一种激光转印装置，所述装置包括：激光器、扩束器、分光镜以及聚焦模块；所述激光器用于产生激光束；所述扩束器设置在所述激光器产生的激光束的光路上，用于将激光器产生的激光束扩束；所述分光镜设置在所述扩束器扩束后的激光束的光路上，用于使扩束后的激光束经过反射后进入所述聚焦模块；所述聚焦模块设置在所述分光镜反射后的激光束的光路上，用于对激光束进行聚焦并将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置。在其中一个实施例中，所述装置还包括：成像模块以及显示模块；所述成像模块接收所述预定转印加工位置反射的激光束，获得所述预定转印加工位置的影像；所述显示模块接收所述预定转印加工位置的影像，并显示所述影像。在其中一个实施例中，所述装置还包括：光源针孔；所述光源针孔设置在所述激光器与所述扩束器之间的光路上，用于消除激光束本身所存在的散射。在其中一个实施例中，所述装置还包括：成像针孔；所述成像针孔设置在所述分光镜与所述成像模块之间；成像针孔的作用是过滤所述预定转印加工位置反射的干扰激光束。在其中一个实施例中，所述激光器为连续激光器。在其中一个实施例中，所述聚焦模块为明场聚焦单元,包括：聚焦镜头以及光学透镜；所述聚焦镜头包括入射端以及出射端；扩束后的柱状激光束通过入射端进入所述聚焦镜头，所述光学透镜对激光束进行聚焦并将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置。在其中一个实施例中，所述聚焦模块为暗场聚焦单元，包括：聚焦镜头、光学反射镜以及光学透镜；所述聚焦镜头包括入射端以及出射端；所述光学反射镜环状设置，所述环状光学反射镜孔内设置有光学透镜；扩束后的管状激光束通过入射端进入所述聚焦镜头，在光学反射镜上进行第一次反射，第一次反射激光束在聚焦镜头侧壁进行第二次反射，第二次反射激光束进行聚焦并将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置。在其中一个实施例中，所述光学透镜为光学透镜组。一种激光转印方法，应用于上述任一种激光转印装置，所述方法包括：所述激光器产生的激光束；所述激光器产生的激光束进入扩束器进行扩束；所述扩束器扩束后的激光束经过分光镜反射后进入聚焦模块；所述聚焦模块对激光束进行聚焦，将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置。在其中一个实施例中，所述聚焦模块为明场聚焦单元时，将最高焦点光强衰减至1/e位置构成的空间作为转印空间，基于转印空间将设置在形状记忆聚合物上的器件转印至柔性基底。上述激光转印装置通过对激光器产生的激光束扩束反射后，进入聚焦模块。通过聚焦模块对激光束进行聚焦并将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置，进行转印工作。由于聚焦模块对激光束聚焦，利用聚焦后的激光束进行转印，将激光照射面积减小，减小了热扩散的范围，利用转印空间进行转印，减小了对周边其他器件的影响，实现了高精度的选择性转印。附图说明图1为本专利技术实施例激光转印装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例明场聚焦单元光路图；图3为本专利技术实施例明场聚焦单元的使用状态图；图4为本专利技术实施例暗场聚焦单元光路图；图5为本专利技术实施例暗场聚焦单元的使用状态图；图6为本专利技术实施例暗场聚焦单元的使用状态图；图7为本专利技术实施例激光转印方法的流程图。附图标记：100为激光器，200为扩束器，300为分光镜，400为聚焦模块，410为明场聚焦单元，411、421为聚焦镜头，412、422为光学透镜，420为暗场聚焦单元，423为光学反射镜，510为成像模块，520为显示模块，610为光源针孔，620为成像针孔，700为形状记忆聚合物，800为器件，900为柔性基底。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1-6，图1为本专利技术实施例激光转印装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例明场聚焦单元光路图；图3为本专利技术实施例明场聚焦单元的使用状态图；图4为本专利技术实施例暗场聚焦单元光路图；图5为本专利技术实施例暗场聚焦单元的使用状态图；图6为本专利技术实施例暗场聚焦单元的使用状态图。如图1-6所示，一种激光转印装置，其特征在于，所述装置包括：激光器100、扩束器200、分光镜300以及聚焦模块400；所述激光器100用于产生激光束；所述扩束器200设置在所述激光器100产生的激光束的光路上，用于将激光器100产生的激光束扩束；所述分光镜300设置在所述扩束器200扩束后的激光束的光路上，用于使扩束后的激光束经过反射后进入所述聚焦模块400；所述聚焦模块400设置在所述分光镜300反射后的激光束的光路上，用于对激光束进行聚焦并将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置。具体地，激光器100可以为连续激光器。传统技术中所使用的飞秒激光器发出的激光属于脉冲激光，在转印的过程中需要进行多次开关，会影响激光器100的使用寿命，不利于实现工业化。而使用连续激光比脉冲激光成本低，并且连续激光不需要多次进行开关，使激光器100的使用寿命更长，更有利于激光转印技术的工业化。激光器100产生的激光束射入扩束器200，扩束器200对激光束进行扩束，其中扩束可以为增大激光束直径形成柱状激光束，柱状激光束的横截面为圆形；也可以为增大激光束直径形成管状激光束，管状激光束的横截面为环形。扩束之后的激光束，能量更加的分散，非聚光区域的激光能量更低，可以更好的限制转印过程中的热扩散，提高转印的精度。扩束后的激光束在分光镜300表面发生反射，反射后的激光束垂直进入聚焦模块400。聚焦模块400对激光束进行聚焦并将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置，将最高焦点光强衰减至1/e位置构成的空间作为转印空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光转印装置，其特征在于，所述装置包括：激光器、扩束器、分光镜以及聚焦模块；/n所述激光器用于产生激光束；/n所述扩束器设置在所述激光器产生的激光束的光路上，用于将激光器产生的激光束扩束；/n所述分光镜设置在所述扩束器扩束后的激光束的光路上，用于使扩束后的激光束经过反射后进入所述聚焦模块；/n所述聚焦模块设置在所述分光镜反射后的激光束的光路上，用于对激光束进行聚焦并将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光转印装置，其特征在于，所述装置包括：激光器、扩束器、分光镜以及聚焦模块；
所述激光器用于产生激光束；
所述扩束器设置在所述激光器产生的激光束的光路上，用于将激光器产生的激光束扩束；
所述分光镜设置在所述扩束器扩束后的激光束的光路上，用于使扩束后的激光束经过反射后进入所述聚焦模块；
所述聚焦模块设置在所述分光镜反射后的激光束的光路上，用于对激光束进行聚焦并将聚焦后的激光束投射至预定转印加工位置。


2.根据权利要求1所述的激光转印装置，其特征在于，所述装置还包括：成像模块以及显示模块；
所述成像模块接收所述预定转印加工位置反射的激光束，获得所述预定转印加工位置的影像；
所述显示模块接收所述预定转印加工位置的影像，并显示所述影像。


3.根据权利要求1所述的激光转印装置，其特征在于，所述装置还包括：光源针孔；
所述光源针孔设置在所述激光器与所述扩束器之间的光路上，用于消除激光束本身所存在的散射。


4.根据权利要求1所述的激光转印装置，其特征在于，所述装置还包括：成像针孔；
所述成像针孔设置在所述分光镜与所述成像模块之间；成像针孔的作用是过滤所述预定转印加工位置反射的干扰激光束。


5.根据权利要求1所述的激光转印装置，其特征在于，
所述激光器为连续激光器。


6.根据权利要求1所述的激光转印装置，其特征在于，
所述聚焦模块为明...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，张柏诚，陈颖，付浩然，蒋晔，刘兰兰，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33