[发明专利]用于产生照明线的光学系统

说明书

本申请提出了一种用于产生照明线的光学系统，所述光学系统包括用于产生沿着光轴的激光束的激光束源。所述光学系统还包括光束整形装置，设计为对激光束进行整形，以使激光束的光束轮廓具有长轴和短轴；和成像装置，布置在激光束的光束路径中位于光束整形装置之后，并设置为将如此成形的激光束成像为照明线。光束整形装置具有至少一个望远镜组件，所述望远镜组件包括第一透镜组和第二透镜组，其中，第一透镜组和第二透镜组至少相对于短轴具有屈光力。该光学系统还包括第一移动装置，用于沿着光轴移动第一透镜组和第二透镜组中的至少一个。该光学系统还包括控制单元，该控制单元设置为控制第一移动装置，以在激光束源产生激光束时使第一透镜组和第二透镜组中的至少一个移动。本申请还提出一种用于产生照明线的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于产生照明线的光学系统，特别是例如用于所谓的激光剥离应用或者用于处理薄膜层的设备，以及一种用于产生照明线的方法，尤其是用于激光剥离应用或者用于加工薄膜层。

背景技术

以下所介绍的技术可以例如与激光剥离应用结合使用。激光剥离应用将塑料基板与玻璃载体相分离。在此，使激光线(即照明线)穿过透明的玻璃聚焦在塑料基板上。激光束破坏粘结，通过这种方式使塑料基板与玻璃基板脱离接触。例如，柔性OLED显示器是在PI薄膜上制造的，为了制造将PI薄膜粘结在玻璃板上。在例如包括气相沉积和光刻工艺的制造之后，借助激光剥离(LLO)工艺将显示器基板与玻璃载体分离。对于这些过程采用脉冲固态激光器，其发射例如343nm和355nm的激光，这些激光被聚酰亚胺层或粘合剂层所吸收，但是对于玻璃几乎是透明的。

LLO工艺的可能用途例如是将柔性OLED显示器基板从玻璃载体上分离。在此，在例如0.5mm厚的平坦玻璃基板上粘结多层10-100μm的聚酰亚胺薄膜，在这些聚酰亚胺薄膜上构建OLED显示器的结构。在制造完显示器薄膜后，须将其从玻璃载体上去除。为此使激光线穿过对于343nm或355nm激光透明的玻璃聚集在塑料薄膜上。在能量密度为100–500mJ/cm²的典型情况下，通过使20-50μm的宽线以50–300mm/s的速度在其上移动离开来去除粘结。在此，塑料基板保持未损坏，并且柔性OLED显示器基板可以用于进一步加工，如使用在智能手机中。

所介绍的技术的另一应用情况涉及对薄膜层的加工。对于例如用于制造薄膜晶体管(TFT)的薄膜层的结晶采用激光。作为要加工的半导体尤其是使用硅(Si)，更确切地说是a-Si。半导体层的厚度例如为50nm，其通常位于基板(如玻璃基板)上或其他载体上。

采用激光器、例如脉冲固态激光器的光照射该层。在此，将波长例如为532nm或515nm的光成形为照明线，参见例如DE 10 2012 007 601A1或WO 2013/156384 A1。若干年来也采用波长343nm和355nm的激光用于这些过程。借助光束整形装置可将激光束成形为，使激光束的光束轮廓具有长轴和短轴。然后，可以借助设置在激光束光路中光束整形装置之后的成像装置将如此形成的激光束成像为照明线，以从激光束的光产生照明线。例如在DE 10 2015 002 537中描述了一种相应的光学系统。

具体来说，光束整形装置可以包括例如变形光学器件并相对于第一和第二成像轴具有不同的成像特性。尤其是，光束整形装置设置用于，直接在成像装置前的位置处由激光产生激光束，该激光束的光束轮廓具有长轴和短轴，其中，光束轮廓在长轴上具有(最大程度的)均匀的(或基本均匀的)强度分布。然后，成像装置对(尤其是仅仅)由光束整形装置紧接在成像装置之前产生的光束轮廓的短轴进行聚焦，以产生照明线的短轴。但是成像装置尤其是就长轴来说(基本上)不具有聚焦特性，由此使得由光束整形装置紧接在成像装置之前产生的光束轮廓的长轴可以几乎不变地通过成像装置，并由此可以对应于照明线的长轴。