ペロブスカイトスクライビングに最適なのはどれか
赤外線レーザー vs. 緑色レーザー vs. 紫外線レーザー：波長選択基準
レーザー波長の選択は、さまざまな材料層との相互作用を通じて、ペロブスカイトのスクライビング品質に根本的な影響を及ぼします。赤外線レーザー（1064nm）ITOなどのTCO層への吸収が強く、ガラス基板にダメージを与えることなくきれいに除去できるため、P1スクライビングに最適です。ただし、波長が長いため、最大5μmの大きな熱影響部（HAZ）が発生します。緑色レーザー（532nm）P2/P3プロセスに最適なバランスを実現し、ペロブスカイト層と電荷輸送層による適度な吸収を実現しながら、2～3μmのHAZを維持します。高い光子エネルギーにより、有機無機ハイブリッド材料のよりクリーンなアブレーションが可能になります。UVレーザー（355nm）サブミクロンHAZで最高の精度を実現し、金属電極の完全性が重要となる繊細なP3パターニングに最適です。Lechengのマルチ波長システムにより、メーカーはプロセスステップごとに光源を切り替えることができ、品質とスループットを同時に最適化できます。
パルス持続時間の考察：ナノ秒対ピコ秒の性能
パルス幅は、材料除去中の熱衝撃メカニズムを決定します。ナノ秒レーザー高速スクライビングにコスト効率の高いソリューションを提供しますが、著しい熱拡散が発生し、0.5J/cm²を超えるフルエンスではペロブスカイトの分解を引き起こす可能性があります。ピコ秒レーザー超短パルスを用いて直接蒸発によるコールドアブレーションを実現し、隣接領域への熱損傷を実質的に排除します。これは、精密な深さ制御によって下層のTCO層を保護する必要があるP2スクライビングにおいて特に有効です。Lechengのテストでは、ピコ秒システムはナノ秒システムと比較して300%優れたエッジ解像度を実現しますが、装置コストは40%高くなります。最終的な選択は生産量と効率目標によって決まりますが、ピコ秒レーザーはプレミアムアプリケーションにおいて優れた歩留まりを実現します。
統合ソリューション: プロセス要件に合わせたレーザーパラメータのマッチング
Lechengのアプリケーションデータによると、P1～P4プロセスすべてに最適な単一のレーザータイプは存在しない。代わりに、ハイブリッド構成最高の総合性能を提供する製品群：高速P1スクライビング用のIRナノ秒レーザー、精密P2/P3パターニング用のグリーンピコ秒レーザー、そして特殊洗浄用途向けのUVレーザー。同社のモジュラーシステムにより、メーカーは単一のプラットフォーム内で異なるレーザー光源を組み合わせることができ、自動ビームスイッチングにより切り替え時間を30秒未満に短縮できます。このアプローチにより、2.4×1.2mのパネル全体で20μmのデッドゾーンを一貫して実現しながら、1時間あたり120枚以上のスループットを維持できます。R&D用途向けには、Lechengの3波長統合処理システムが、多様なペロブスカイト構造にわたるプロセス開発に最大限の柔軟性を提供します。
最適なレーザーの選択は、波長特性、パルス持続時間効果、そして生産経済性のバランスをとることができ、ハイブリッドシステムは商業用ペロブスカイト製造における最適なソリューションとしてますます注目を集めています。Lechengの柔軟なアーキテクチャにより、メーカーはスケーラビリティを維持しながら、特定のプロセス要件に合わせてレーザーパラメータをカスタマイズできます。
