3D-Micromac OLEDs mit Ultrakurzpulslasern strukturieren

Das neue Lasersystem von 3D-Micromac ist in der Lage die Dünnschichten einer OLED zu strukturieren und ersetzt damit bislang angewandte mechanische und nasschemische Verfahren. Im Einsatz ist die Anlage bereits in einer Pilot-Fertigung für Beleuchtungs-OLEDs in Europa.

OLEDs sind aus organischen, halbleitenden Dünnfilmschichten aufgebaut und nur wenige Millimeter dick. Im Verlauf des Herstellungsprozesses einer OLED müssen die verschiedenen empfindlichen Dünnschichten strukturiert werden. Basierend auf seiner microSTRUCT Laseranlage hat 3D-Micromac ein System mit Ultrakurzpulslaser entwickelt, das die Anoden-Schicht der OLED strukturiert. Meist besteht diese Schicht aus dem nahezu transparenten halbleitenden Indiumzinnoxid (ITO). Das selektive Laserstrukturierverfahren von 3D-Micromac bearbeitet die Schicht äußerst schonend ohne das Trägermaterial der OLED zu beschädigen. Als Highlight bezeichnet Mandy Gebhardt, Leitung Marketing bei 3D-Micromac, dass der Laser beliebig große Substratgrößen bearbeiten kann. Möglich macht das die Software gesteuerte Scannerbearbeitung, mit der das System Strukturiergeschwindigkeiten von 1m/s erzielt. »Neben der Anodenschicht kann die Laseranlage auch alle weiteren Schichten der OLED bearbeiten«, erklärt Gebhardt. Das Lasersystem kann darüber hinaus Kurzschlüssen und andere Defekte im Schichtsystem der OLED beseitigen, indem der Laser die entsprechenden Flächenstücke isoliert. »Damit lässt sich eine bislang defekte OLED durch die Beseitigung solcher Kurzschlüsse wieder zum Leuchten bringen«, so Gebhardt. Schließlich lässt sich die Anlage auch zum Markieren der Glassubstrate, einem möglichen Trägermaterial für die OLED nutzen. Dabei sind sowohl eine Markierung an der Glasoberfläche sowie eine Innenbeschriftung möglich. Durch die nahezu athermische Laserbearbeitung lässt sich eine Gravur des Glases erzeugen, ohne (Mikro-) risse im Substrat zu erzeugen.

3D-Micromac mit Sitz in Chemnitz entwickelt und produziert Lasermikrobearbeitungssysteme für den industriellen Einsatz und zu Forschungszwecken. Zum Einsatz kommen diese Systeme beispielsweise in Anlagen für die Produktion von Photovoltaik-Bauelementen, in der Halbleiterfertigung oder der Medizintechnik. Für das aktuelle Beleuchtungs-OLED-Projekt hat 3D-Micromac nicht »nur« den Laserteil zur Strukturierung der OLEDs  entwickelt, sondern auch ein automatisches Handlingssystem zum Transport der OLED-Glassubstrate innerhalb der Fertigung sowie ein Inspektionssystem mir integrierten Mikroskopen zur Qualitätskontrolle der bearbeiteten Substrate.