亚纳秒激光器在 LCD 及 OLED 激光修复中的应用

亚纳秒激光器在 LCD 及 OLED激光修复中的应用

摘要

亚纳秒激光器广泛的应用于 LCD 及 OLED 激光修复应用中。 LCD 和 OLED 在生产过程中经常产生各种缺陷，亚纳秒激光器可以针对不同缺陷的进行修复。亚纳秒激光器在激光修复方面具有独特的优势，凭借高精度、高效率等特性，有助于提高显示屏的良品率和性能，降低生产成本，在显示面板行业具有重要的应用价值与广阔的发展前景。

正文

一、LCD 和 OLED常见缺陷及修复介绍

1.1 LCD 激光修复介绍

在 LCD 制造过程中，经常会出现短路和开路等缺陷。

对于短路缺陷，亚纳秒激光器通过发射高能量密度的激光脉冲，聚焦于短路部位。瞬间的高能量使短路处的金属或导电物质快速升温，产生气化，实现断路，从而有效消除亮点、亮线，恢复 LCD 正常显示功能。

对于开路缺陷，亚纳秒激光器采用激光诱导化学气相沉积（LCVD）技术，利用脉冲能量促使气态的金属有机化合物分解，分解后的金属原子在开路两端沉积，逐渐形成导电通路，成功修复开路问题。

1.2 OLED 激光修复介绍

在OLED制造过程中，经常产生的缺陷包括亮点和暗点。

OLED亮点多由像素内阴极、阳极或有机功能层的局部短路或漏电引起。纳秒激光可以使亮点区域的阴极层、掺杂金属层和有机功能层发生物理或化学变化，如促使掺杂金属扩散至整个有机功能层，形成断路，达到消除亮点的效果。

针对有机材料发光效率降低引发的暗点，亚纳秒激光器用于激发有机材料的荧光特性，提升其发光效率，使暗点变亮。对于电极接触不良导致的暗点，激光器通过加热或诱导材料迁移等手段，改善电极与有机层的接触，恢复像素正常发光，从而确保 OLED 显示屏画面均匀、清晰。

二、如何选择亚纳秒激光器？

2.1 激光器波长要求

在 LCD 和 OLED 激光修复中，选择纳秒激光器的波长需要考虑多方面因素：

根据材料吸收特性选择波长：在 LCD 中，ITO 电极等材料对特定波长的激光吸收效率存在差异。例如，绿光（532nm）在 ITO 中的吸收效果较好，因为其光子能量与 ITO 材料的电子跃迁能级较为匹配，能有效被吸收转化为热能，用于短路修复时可快速熔断短路部位；而在 OLED 中，有机材料层对紫外光（如 266nm）吸收较强，因为有机分子的化学键能与紫外光光子能量相近，通过紫外光照射能引发有机材料的光化学反应，有助于亮点修复等操作。

星朗浩宇/昊量光电代理的意大利BS公司的Wedge系列亚纳秒激光器覆盖1064nm、1570nm、3100nm、532nm、355nm和266nm等波长。激光脉冲能量可达4 mJ，脉宽为400ps~1.5 ns，重复率可达100 kHz。Wedge系列激光器非常适合OLED的激光修复应用。

根据修复深度与精度确认波长:激光器的波长会影响激光在材料中的穿透深度和聚焦精度。一般来说，波长越短，激光的聚焦光斑尺寸越小，能实现更高的修复精度，适合修复微小缺陷。在 OLED 的精细像素结构中，通常选择如 266nm短波长的亚纳秒激光器，可以作用于单个像素，避免影响周边像素；而较长波长的激光（如1064nm/532nm）穿透能力较强，适合处理 LCD 中较深层的开路问题，能够深入材料内部实现导电通路的修复。

意大利Bright Solutions公司生产的Onda系列采用高能量的种子源MOPA结构设计，其独特的设计保证了激光器同时满足较高的能量和较高的重复频率。Onda系列可提供266nm、355nm、532nm和1064nm四个波长，Onda激光器具有Up to 1mJ单脉冲能量，1 to 10 ns脉宽，Single shot to 100kHz重频等特点，非常适用于激光修复领域。

根据热影响要求确认波长：不同波长激光产生的热效应不同。对于 OLED 这类对热敏感的材料，若选择长波长、热效应明显的激光，可能会对有机功能层造成不可逆的损伤。因此，在 OLED 修复中多选择355nm/266nm紫外或532nm绿光波段的激光器，.在 LCD 修复中，修复部位通常对热相对不敏感，可适当考虑1064nm红外波段激光器，利用其较强的热效应促进材料的熔化、沉积等修复过程。

昊量光电提供的Sol 6W 1064nm＋Sol 5W 532nm双波长激光器在LCD激光修复领域应用广泛。该激光器可以实现532nm和1064nm激光单口输出，功率稳定性优于2%，重复频率可实现Single shot to 100kHz范围可调，同时可以提供20W@1064nm,10W@532nm高功率的选择。

2.2激光器稳定性要求

在 LCD 及 OLED 激光修复中，对激光器的能量稳定性有较高的要求。因为显示屏的结构精细，不同缺陷修复所需的能量差异微小，能量不稳定或控制不，可能导致修复失败，甚至损伤显示屏。

昊量光电SOL系列激光器稳定性测试数据/0.508%@1KHz

2.3 激光器脉宽和重频的可调性

激光器的脉冲宽度和频率要能够灵活调节。LCD或OLED不同的修复工艺和缺陷类型，对脉冲宽度和频率的要求不同，如短路修复和开路修复，就需要不同的重频和脉宽。此外，光斑质量也是关键因素，需要光斑能量高斯分布，光束质量高，发散角小等，以实现的修复操作，避免对周边正常区域造成影响。

Onda系列激光器单脉冲能力及脉宽于重频的关系曲线

2.4 多波长切换

LCD 与 OLED 修复产线通常需集成绿光（532nm）+ 紫外（355nm）或绿光（532nm）+ 紫外（266nm）或绿光（532nm）+ 近红外（1064nm）等双波长组合激光器，从而应对不同的修复场景需求。

三、亚纳秒激光器在激光修复中的优势

相较于传统的纳秒激光器，亚纳秒激光器在 LCD 及 OLED 激光修复中优势明显。

首先，亚纳秒激光器的脉冲宽度更短，一般为几百皮秒（400-700ps）,能够在极短时间内释放能量，这使得单脉冲更高，可实现更高精度的修复操作，尤其适用于 OLED 显示屏等结构更为精细的产品。

其次，亚纳秒激光器的热效应相对于纳秒激光器更低，在修复过程中产生的热影响区域小。这有效避免了因热量扩散导致的周边材料性能变化和结构损伤，提高了修复的可靠性和显示屏的稳定性。

第三，亚纳秒激光器的能量转换效率高，单位时间内能够输出更多有效能量，在保证修复质量的同时，显著提高了修复效率，有助于降低生产成本，提升生产效益。

四、总结

亚纳秒激光器凭借其独特的超短脉冲特性与能量控制能力，已成为 LCD 及 OLED 面板缺陷修复的shou选光源。在全qiu显示面板产业向高分辨率、柔性化发展的趋势下，亚纳秒激光修复技术将持续突破精度与效率瓶颈，推动显示面板制造向智能化、绿色化方向迈进。未来，随着激光器性能的进一步优化与工艺的深度融合，亚纳秒激光修复技术有望在 Micro-LED、量子点显示等新兴领域发挥更大价值，为全qiu显示产业升级注入新动能。

了解更多亚纳秒激光器详情，请访问上海昊量光电的官方网页：

https://www.auniontech.com/three-level-301.html

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来源：上海昊量光电设备有限公司