激光剝離（LLO）技術在微電子領域的多個市場發展中扮演著核心角色，涵蓋發光二極管（LED）、高密度封裝的半導體設備及柔性顯示器等。一個典型應用是在制造薄膜晶體管（TFT）結構時，這些結構先是在玻璃載體上通過旋涂聚合物層構建。為了創造出既輕又堅固的柔性顯示器，必須利用LLO技術將這些結構從硬質基板上分離。鑒于相鄰功能薄膜的熱敏感性，低熱預算工藝至關重要，以防止任何熱損傷。準分子激光器，憑借其短波長紫外光和極短脈沖，能夠實現高度精確的能量傳遞。此外，其高功率輸出支持更大處理面積，確保高吞吐量，使LLO技術在工業應用中極為高效。

紫外激光剝離去層技術為晶圓級三維電子器件結構及聚合物基有源矩陣顯示面板（如智能手機、電子閱讀器、平板電腦及潛在的大尺寸AMOLED電視）開辟了新途徑。通過精心選擇波長、光學系統和能量密度，可實現其他熱源難以達成的功能薄膜層選擇性激光剝離。隨著微電子器件特征尺寸和薄膜厚度的持續縮減，此技術愈發吸引人。這一趨勢推動了適用于248nm和308nm波長的準分子激光源及光束傳輸系統的不斷開發。

激光剝離過程主要通過選擇性激光燒蝕和界面層蒸發實現，這些界面層通常為強吸收性材料，如絕緣聚合物層。關鍵在于確保相鄰微電子功能層免受激光能量損害，因此短波長激光，特別是248nm和308nm的準分子激光，成為實現高選擇性分離的理想選擇。由于準分子激光在商用微電子聚合物中的吸收深度僅幾百納米，而聚合物層厚度通常在幾十至幾百微米間，激光剝離能有效實現層間分離，同時保持相鄰功能層性能不受影響。

盡管吸收界面不僅限于聚合物，但微電子器件中薄膜厚度普遍較小，通常在微米級，因此需要選擇盡可能短的波長和吸收深度以實現精確控制。準分子激光技術成為高效分離薄層并保護功能層完好的理想工具。

隨著微電子生產中晶圓直徑增至300毫米，數字顯示應用中更是涉及高達5平方米的矩形玻璃基板。在工業規模上，實現大面積快速且可重復的激光剝離，需依賴基于準分子激光的兩種光學處理方法，它們在激光束幾何形狀上有所不同。具體而言，激光剝離可通過線掃描法（使用寬度僅幾百微米的激光束掃描基板）或步進重復法（通過拼接矩形區域）完成。

兩種加工策略均適用于晶圓級激光剝離工藝。然而，對于更大面積的顯示基板，目前僅采用線掃描方法。隨著技術進步，線束長度已達750毫米，可用于顯示面板生產線，即使是尺寸為2500 x 2200mm2的第八代基板，也能迅速分離功能層。

在柔性顯示器制造中，激光剝離的應用至關重要。無論柔性顯示器用于智能手機、平板電腦還是電子閱讀器，它們共同的特點是驅動每個像素的電路層背板不再置于剛性玻璃載體上，而是轉移到柔性聚合物薄膜上。這種設計不僅與最終顯示技術無關，最終設備也不一定需具備彎曲性。聚合物背板可驅動液晶顯示器（LCD）、有機發光二極管（OLED）或電泳顯示器。在電泳顯示器中，使用約100微米厚的聚合物薄膜替代約1毫米厚的玻璃載體，可顯著減輕設備重量50%并降低設計厚度30%。此外，柔性顯示器還因抗沖擊性而具有額外優勢。

據市場調研公司MarketsandMarkets預測，柔性顯示器市場將在未來五年內增長六倍，銷售收入將超過30億美元。目前，三星生產基于聚合物薄膜的柔性顯示器，旗下產品以YOUM為商標，E Ink與LG也聯合推出了類似產品。這種創新且前景廣闊的顯示技術有望引領下一代智能手機、平板電腦和電子閱讀器的變革。

以電泳顯示器制造為例，柔性顯示器制造的關鍵步驟包括：將100微米厚的聚合物薄膜旋涂到臨時玻璃載體上并固化；在聚合物層上構建電路背板，即TFT矩陣；接著是包含電極層和微膠囊的顯示前板；最終通過激光剝離工藝實現從剛性到柔性顯示器的過渡。

技術上，308nm波長的準分子激光束穿透玻璃載體照射到聚合物薄膜上。激光僅使緊鄰玻璃載體的聚合物層（約200納米深度）蒸發。每個區域僅需一個約25納秒持續時間的脈沖，能量密度約為275 J/cm2。通過適當移動基板，確保整個第4代顯示面板（730mm x 920mm）被覆蓋，每塊面板可生產約55個6英寸對角線的顯示屏。經過308nm波長激光剝離處理后，涂覆有100微米聚酰亞胺薄膜的玻璃載體上的聚酰亞胺薄膜可輕松脫離基板，且無需后處理。

采用臨時玻璃基板結合激光剝離技術的巨大優勢在于，顯示器制造商無需大規模生產設備升級，即可將產品組合從基于剛性玻璃的背板擴展至基于柔性聚合物的顯示背板。