二氧化碳雷射能夠以所需的速度和邊緣質(zhì)量切割顯示器「單元板」和 偏光片，以實現(xiàn)具有成本效益的大批量生產(chǎn)。

全球超大規(guī)模的顯示器制造商每天生產(chǎn)超過100 萬塊顯示器。這種超大的產(chǎn)量需要極高速的生產(chǎn)過程。

在生產(chǎn)的初始階段，這種快速生產(chǎn)能力還比較容易實現(xiàn)。其原因在于， FPD 生產(chǎn)周期的第 一個環(huán)節(jié)是在包含超過 100 塊顯示器的母玻璃基板上執(zhí)行的。這允許像 ELA和LLO 這樣 的步驟在一次操作中同時在母玻璃上處理所有顯示器。

但是，當(dāng)大面板被分成“單元板”時，情況就有了變化。這意味著要將它切割成單獨的顯示器，有時則是幾個顯示器組成。從本質(zhì)上講，這種 cell 切割操作不能在整個面板上同時進(jìn)行。它是一連串的操作。

當(dāng)然，制造商不希望 cell 切割成為生產(chǎn)瓶頸。這個過程仍必須與生產(chǎn)流程的其余環(huán)節(jié)保持同步。

超溫柔的切割

至少在理論上，可以使用各種不同方法來輕松切割薄而柔軟的有機發(fā)光二極管（OLED）顯示器。但是，這種特定應(yīng)用面臨著一些獨特問題。

首先，每個顯示器與面板上的相鄰顯示器僅相隔幾毫米。其次，顯示器是由一堆異質(zhì)材料構(gòu)成的，每種材料可能具有不同的切割特性。最后，顯示器是相當(dāng)易碎的電子設(shè)備。熱量或其他導(dǎo)致各層在物理上完全分離的因素都可能會對顯示器造成損壞。

二氧化碳雷射則可以很好地優(yōu)化在所有這些限制條件下的切割操作。這些雷射產(chǎn)生高功率紅外光，可被 OLED 堆棧中的各種材料很好地吸收，使每一層都能被高效地切割。另外，切割不會產(chǎn)生任何碎屑，因此不會影響顯示器外觀或功能，也無需采取額外的生產(chǎn)步驟來去除 碎屑。

對于顯示器 cell 和偏光片切割，通常使用高速、精密的掃描系統(tǒng)來傳送聚焦的二氧化碳光束 。這提供了所需的產(chǎn)出率，產(chǎn)生具有窄切口寬度的直線切割。

CELL切割涉及多層次問題

但是，高激光功率在實現(xiàn)快速切割的同時也有不利的一面。這是因為二氧化碳雷射紅外光切 割利用的是熱機制。也就是說，它將材料加熱到蒸發(fā)。在切割過程中，如此多的熱量進(jìn)入零 件會出現(xiàn)大范圍的熱影響區(qū)，進(jìn)而導(dǎo)致顯示器電路損壞。

此外，柔性 OLED 顯示器的底層和頂層都使用的是聚合物材料。切割期間塑膠受熱，部分材料熔化但不汽化。熔化的材料流動并重新凝固成“熔珠”，于是形成一些略厚的邊緣。

這些厚邊會在隨后的生產(chǎn)步驟中帶來問題，特別是當(dāng) OLED 顯示器頂部需要添加對比度增強偏光片時。這種偏光片也采用二氧化碳雷射切割，因此存在同樣的邊緣增厚問題。

示意圖說明使用連續(xù)波二氧化碳雷射切割顯示器單元板時的問題。

當(dāng)這兩個部分層壓在一起時，較厚的邊緣會造成層之間產(chǎn)生氣泡或間隙，這是很大的缺陷。

經(jīng)過調(diào)制的二氧化碳雷射使切割有了很大改進(jìn)

為避免產(chǎn)生切割厚邊緣，Coherent 公司研發(fā)了一種調(diào)制二氧化碳雷射。這種雷射可快速打開和關(guān)閉光束。雖然仍然依靠足夠的熱量來蒸發(fā)材料，但雷射不會開很長時間，因此熱量不會傳導(dǎo)到很遠(yuǎn)的基板中使其中的材料熔化，不過也不是完全消除熱量。

調(diào)制二氧化碳雷射有兩種不同的方法。一種是采用產(chǎn)生連續(xù)輸出的雷射，然后用外部光調(diào)制器將其切割成脈沖。這就是 Coherent 公司的 DIAMOND Cx10LDE+ 雷射采用的方法，這款雷射是目前 FPD 產(chǎn)業(yè)廣泛使用的顯示器 cell 和偏光片切割雷射。

CX10-LDE+ 之所以被廣泛使用，原因之一是調(diào)制器直接內(nèi)置在雷射中。這使得我們能夠完全整合雷射和數(shù)據(jù)控制電子設(shè)備，從而優(yōu)化整體系統(tǒng)性能。要想達(dá)到所需的脈沖控制精度和功率穩(wěn)定性，以實現(xiàn) FPD 制造商所需的工藝一致性和可重復(fù)性，這一點至關(guān)重要。

調(diào)制二氧化碳雷射的第二種方法是使用 Q-Switch 。在這種方法中，調(diào)制器放置在激光共振腔內(nèi)，雷射以脈沖（而不是連續(xù)）模式運行。這對雷射的工作方式產(chǎn)生了很大的影響。因此，雖然外部電源供應(yīng)器提供微秒級脈沖寬度，但 Q-Switch 產(chǎn)生更短的奈秒級脈沖寬度，并且還能顯著增加峰值脈沖功率。

這些更短的脈沖進(jìn)一步減少了熱影響區(qū)，并且還可提高精度和對切割過程的控制能力。因此，許多 FPD 制造商正在轉(zhuǎn)為采用這種技術(shù)。Coherent 公司的 DIAMOND Cx-10LQS+ 是 市面上少有的 Q-Switch 二氧化碳雷射。

可靠性帶來節(jié)省成本

Coherent 公司的雷射在顯示器 cell 和偏光片切割領(lǐng)域大受歡迎的另一個原因是，它們使用壽命長，可靠性高，并且我們擁有全球服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。如今， FPD 制造商每天不間斷 地生產(chǎn)出海量的產(chǎn)品。因維修或更換雷射而導(dǎo)致生產(chǎn)停機會對產(chǎn)量和成本造成巨大影響。 Coherent 公司的雷射擁有很長的使用壽命，通常在 10,000 到 20,000 小時之間，這確保了高質(zhì)量 FPD 可以源源不斷地產(chǎn)出。而且，當(dāng)確實需要更換雷射時，Coherent 公司的全球庫存和快速反應(yīng)服務(wù)團(tuán)隊能保證第一時間予以更換。