閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
消費(fèi)電子

激光器在顯示屏制造中的應(yīng)用(三):Cell 和偏光片切割

激光制造網(wǎng) 來源:相干激光2022-10-29 我要評論(0 )   

世界上的大型顯示屏制造商每天生產(chǎn)超過 100 萬個顯示屏。為實現(xiàn)這樣的產(chǎn)量,需要非常高速的生產(chǎn)工藝。在前段生產(chǎn)步驟中更容易實現(xiàn)這種高速吞吐率。這是因為在顯示面板制...

世界上的大型顯示屏制造商每天生產(chǎn)超過 100 萬個顯示屏。為實現(xiàn)這樣的產(chǎn)量,需要非常高速的生產(chǎn)工藝。

在前段生產(chǎn)步驟中更容易實現(xiàn)這種高速吞吐率。這是因為在顯示面板制造周期的第一階段,工藝是在可容納數(shù)百個顯示屏的玻璃基板上執(zhí)行的。因此,在準(zhǔn)分子激光退火 (ELA) 和激光剝離 (LLO) 等步驟中,能夠一次性同時處理玻璃基板上的所有顯示屏。

但是當(dāng)大尺寸基板被分成 “Cell” 時,情況會發(fā)生變化。這意味著要將大尺寸基板切割形成一個個單獨(dú)的顯示屏,或者在有些情況下切割形成包含幾個顯示屏的分組面板。就其本質(zhì)而言,這種 Cell 切割操作無法在整個面板上同時進(jìn)行,而是需要按部就班執(zhí)行一系列操作。

當(dāng)然,制造商不希望 Cell 切割成為生產(chǎn)瓶頸。此工藝必須與生產(chǎn)流程的其余環(huán)節(jié)保持節(jié)拍。


優(yōu)質(zhì)的切割工藝

理論上講,可以使用多種不同的方法輕松實現(xiàn)薄型柔性 OLED 顯示屏切割。然而,在實踐中,這一應(yīng)用展現(xiàn)出一些獨(dú)特的問題。

首先,基板上每個顯示屏與相鄰顯示屏僅相隔幾毫米。其次,顯示屏的結(jié)構(gòu)是由一堆異構(gòu)材料組合而成,每種材料的切割特性可能不同。最后,顯示屏是相對精密且脆弱的電子設(shè)備,其組成的不同膜層,可能會因熱量或其他因素影響導(dǎo)致物理上的分離,從而對顯示屏造成損傷。

在所有上述條件的限制下,CO激光器提供了優(yōu)化切割工藝的最佳手段。這些激光器產(chǎn)生的高功率紅外光會被 OLED 結(jié)構(gòu)中的各種材料很好地吸收,這就意味著,每一層都能夠得到有效切割。而且,這些激光器在切割工藝中不會產(chǎn)生任何碎屑,從而避免對顯示屏外觀或功能可能造成的影響,或是需要引入額外步驟才能去除這類碎屑。

在 Cell 和偏光片切割工藝中,通常利用高速、精密的掃描系統(tǒng)來傳送聚焦的 CO2 光斑。這樣做可以提供所需的吞吐率,并能實現(xiàn)切口寬度較窄的直線切割。


Cell 切割涉及多個膜層

不過,能夠?qū)崿F(xiàn)快速切割的高功率激光也會帶來一些負(fù)面作用。這是因為,CO激光器發(fā)出的紅外光可用于切割的原理是基于熱效應(yīng)。也就是說,激光會對材料進(jìn)行加熱直到材料氣化。在切割過程中,如果在部件上施加過多熱量,會產(chǎn)生較大的熱影響區(qū),進(jìn)而損壞顯示屏電路。

此外,柔性 OLED 顯示屏的底部和頂部膜層都是聚合物材質(zhì)。如果這種塑料在切割過程中被過度加熱,材料中的一部分會被熔融但不會氣化。然后,它往往會流動并重新凝固成“珠子”形狀,從而在膜層邊緣處導(dǎo)致略厚的“唇緣”。

這個“唇緣”在后續(xù)生產(chǎn)步驟中會帶來問題,特別是在 OLED 顯示屏頂部貼附偏光片時問題更為突出。這種偏光片用于抑制環(huán)境光反射從而增強(qiáng)顯示對比度,也采用 CO2 激光器做切割,因此可能會遇到相同的邊緣增厚問題。

示意圖說明了

使用連續(xù)二氧化碳激光器切割顯示屏單元板時的問題

在將這兩部分膜層壓合到一起時,邊緣的唇緣會在膜層之間產(chǎn)生氣泡或間隙。這是我們非常不希望發(fā)生的情況。


調(diào)制型 CO2 激光器切割

避免在切割邊緣產(chǎn)生唇緣的方法是對 CO2 激光器進(jìn)行調(diào)制,這意味著要實現(xiàn)激光束的快速打開和關(guān)閉。這樣,激光作用產(chǎn)生的熱量仍然足以使材料氣化。但又不會讓激光加熱過程持續(xù)太長時間,從而導(dǎo)致熱量傳導(dǎo)深入到基板內(nèi)部,這種熱量會熔融基板內(nèi)部的材料,而不是完全去除。

有兩種不同的方法可以調(diào)制 CO激光器。第一種方法,是采用輸出連續(xù)波的激光器,然后使用外部聲光調(diào)制器將其切成脈沖。Coherent DIAMOND Cx-10LDE+ 就是這種方案,目前在平板顯示行業(yè),它是 Cell 和偏光片切割工藝中最熱門的激光器型號。

Cx-10LDE+ 被如此廣泛使用的一個重要原因是其中內(nèi)置了調(diào)制器。通過這種方法,我們能夠把激光器和調(diào)制器完全集成在一起,從而優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。這對于達(dá)到高精度的脈沖控制和功率穩(wěn)定性至關(guān)重要,顯示面板制造商要求工藝具備極高的一致性和可重復(fù)性,上述性能是實現(xiàn)該目標(biāo)的關(guān)鍵前提。

調(diào)制 CO2 激光器的第二種方法是 Q 開關(guān)。在這種方法中,調(diào)制器置于激光諧振腔內(nèi)部,以便激光器以脈沖模式(而不是連續(xù)模式)運(yùn)行。這讓激光器的工作模式發(fā)生了很大變化。因此,外部調(diào)制器的引入可以使激光器輸出微秒級寬度脈沖, Q 開關(guān)方案則能夠產(chǎn)生更窄的納秒級寬度脈沖,而且還能顯著增加峰值脈沖功率。

這些更短的脈沖可進(jìn)一步縮小熱影響區(qū),還能夠?qū)崿F(xiàn)更高的精度以及更好地控制切割工藝。因此,許多顯示面板制造商正在轉(zhuǎn)向采用這種技術(shù)。Coherent DIAMOND Cx-10LQS+ 是市面上唯一一款 Q 開關(guān) CO激光器。


更可靠,更省錢

Coherent 高意公司的激光器如此廣泛應(yīng)用于 Cell 和偏光片切割的另一個原因,是它們的使用壽命和可靠性,以及我們的全球服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。顯示面板制造商正在持續(xù)不斷地生產(chǎn)大量產(chǎn)品,而因激光器的維修或更換產(chǎn)生的生產(chǎn)停機(jī)時間會對生產(chǎn)效率和成本產(chǎn)生巨大影響。這些激光器出眾的使用壽命(通常在 1 萬到 2 萬小時)可確保不間斷生產(chǎn)高質(zhì)量的面板。而且,在最終需要更換激光器時,Coherent在全球的庫存和快速響應(yīng)服務(wù)團(tuán)隊可確保及時更換。

轉(zhuǎn)載請注明出處。

激光應(yīng)用激光切割焊接清洗
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對其真實性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評
0相關(guān)評論
精彩導(dǎo)讀