【摘要】：聚酰亞胺薄膜作為世界上性能極優(yōu)的高分子材料,擁有較好的力學(xué)性能、機(jī)械性能及良好的化學(xué)性能,被廣泛應(yīng)用于航天、電氣電子、精密機(jī)械、柔性顯示、交通運(yùn)輸、激光等領(lǐng)域。近年來,隨著平板顯示業(yè)的興起,聚酰亞胺薄膜在柔性顯示器的制造過程中起到十分重要的作用。玻璃基板與柔性襯底的剝離效果對(duì)柔性顯示器的質(zhì)量保證至關(guān)重要。常見的手段有物理方法、化學(xué)方法以及激光剝離。激光剝離是一種通過激光能量使玻璃基板與柔性襯底快速分離的方法,相比其它兩種剝離方式,具有作用時(shí)間短,熱影響區(qū)域小,可快速實(shí)現(xiàn)剝離等優(yōu)點(diǎn),因此可用于工業(yè)化生產(chǎn)。準(zhǔn)分子激光具有波長(zhǎng)短、單光子能量高、可實(shí)現(xiàn)平頂激光束等特點(diǎn),適合作為工業(yè)化生產(chǎn)中激光剝離(Laser lift-off)的激光源。本課題利用308nm準(zhǔn)分子激光作為光源,搭建準(zhǔn)分子激光剝離系統(tǒng),探究影響準(zhǔn)分子激光剝離聚酰亞胺薄膜的相關(guān)因素,獲得適合準(zhǔn)分子激光剝離PI薄膜工業(yè)化生產(chǎn)的參數(shù)。主要內(nèi)容包括:1.搭建并調(diào)試了準(zhǔn)分子激光剝離系統(tǒng),提供尺寸為100.OmmX 0.3mm的線形光束,最大能量密度可達(dá)400mJ/cm2,脈寬30ns。2.分析了準(zhǔn)分子激光剝離中的熱力學(xué)過程,獲得任意時(shí)刻激光作用下薄膜表面的溫度分布,影響因素主要有能量密度、脈沖寬度、環(huán)境初始溫度、激光脈沖頻率,獲得了308nm準(zhǔn)分子激光剝離聚酰亞胺薄膜的能量密度閾值。3.采用仿真軟件模擬了薄膜剝離過程中的表面溫度,分別模擬高斯光束和均勻光束下薄膜樣品表面的溫度場(chǎng)分布。4.實(shí)驗(yàn)探究了激光能量密度、光斑重疊率、激光重頻率、初始溫度對(duì)剝離效果的影響。利用掃描電子顯微鏡對(duì)剝離后的樣品形貌和薄膜厚度進(jìn)行觀測(cè),結(jié)果表明,薄膜剝離的能量密度閾值為160mJ/cm2,在脈沖能量密度達(dá)到180mJ/cm2-190mmJ/cm2左右,光斑重疊率為68.17%,脈沖頻率為2Hz時(shí),剝離效果較好。提高襯底溫度,有利于激光剝離過程。本文理論分析和模擬了準(zhǔn)分子激光剝離過程,獲得了影響激光剝離的因素,通過實(shí)驗(yàn)探究,獲得了準(zhǔn)分子激光剝離聚酰亞胺薄膜的合適參數(shù),這對(duì)于聚酰亞胺薄膜在柔性電子等領(lǐng)域的應(yīng)用具有一定意義。
【圖文】：

子激光器的單位，主要客戶包括國(guó)內(nèi)十幾家著名大學(xué)和研究所。逡逑為了使得激光器獲得大功率的輸出，必須利用快速的高功率的泵浦手段，一逡逑般采用快速放電橫向泵浦手段。如圖１．１所示為一個(gè)典型的準(zhǔn)分子激光器的激勵(lì)逡逑電路結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)儲(chǔ)能電容（＾和（：２被高壓電源充電至一定電壓Ｖ，使得閘流管達(dá)逡逑到導(dǎo)通條件，Ｃ２上的電壓經(jīng)過Ｌ２與閘流管得以反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)Ｌ２的值可改變電壓的逡逑反轉(zhuǎn)時(shí)間Ｔ，電壓反轉(zhuǎn)后雙電容（＾和心串聯(lián)使用，儲(chǔ)能電容上的電壓變?yōu)樵瓉礤义系膬杀叮每娠柡碗姼懈淖冸娐返墓ぷ鳡顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)能量的快速轉(zhuǎn)移，在峰值電逡逑容Ｃｄ上實(shí)現(xiàn)高壓上升沿［４０］。逡逑數(shù)十ｋＶ，幾十ｎｓ脈寬放電激勵(lì)脈沖逡逑邐ｒｎ逡逑Ｌ／ｖｙ＼＿＾邐ｉ￣逡逑閘流管邐ｎ邋ｎ邐ｊ逡逑Ｓ邋”邐邐－ＳＳＳ邋Ｃｄ邐—Ｊ—邋Ｃｄ逡逑圖１．邋１準(zhǔn)分子激光器的驅(qū)動(dòng)電路圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．１邋Ｄｒｉｖｉｎｇ邋ｃｉｒｃｕｉｔ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｅｘｃｉｍｅｒ邋ｌａｓｅｒ逡逑１．３聚酰亞胺薄膜（ＰＩ膜）的基本介紹逡逑聚酰亞胺薄膜作為世界上性能優(yōu)異的絕緣類高分子材料之一，通常由二元酐逡逑與二元胺在溶劑中縮聚流延成薄膜再經(jīng)亞胺化而成。這兩種單體，來源廣，合成逡逑較為容易

外公司牢牢占領(lǐng)。代表產(chǎn)品有美國(guó)杜邦公司的ＫａｐｔｏｎＶＮ、ＨＮ和ＦＮ，，Ｕｂｅ公司逡逑的邋Ｕｐｉｌｅｘ－Ｓ、Ｕｐｉｌｅｘ－ＶＴ邋和邋Ｕｐｉｌｅｘ－Ｒ，Ｋａｎｅｋａ邋公司的邋ＡｐｉｃａｌＮＰ、ＨＰ、ＡＶ、ＡＦ，逡逑ＳＫＣＫＯＬＯＮＰＩ公司的ＩＦ、ＬＮ。如圖１．２所示，截止２０１０年底，根據(jù)中國(guó)臺(tái)灣ｇ逡逑工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢(shì)研究中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，杜邦公司占據(jù)市場(chǎng)份額高達(dá)４３°／。，逡逑除去主要公司，剩下公司共計(jì)占據(jù)１５％的市場(chǎng)份額。由此可看出，全球僅少數(shù)幾逡逑家國(guó)外公司壟斷著聚酰亞胺薄膜市場(chǎng)，主要商品來源于上述三家公司，其部分商逡逑品的物理性能如表１所示：逡逑４逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB383.2;TQ323.7

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本文編號(hào)：2604919