Coherent、ディスプレイの大型化を先導
Coherentピコ秒USPレーザは、大型ディスプレイの超精密切断に必要な出力を、経済的な生産に必要な高速で提供します。
2022年6月1日、Coherent
現在、ほとんどのハイエンドスマートフォンに搭載されている鮮やかなディスプレイには、有機EL（OLED）技術が使われています。今では、折りたたみ式のスマートフォンやタブレット端末など、より大きなデバイスにこれらの有機ELディスプレイを使いたいと考えるメーカーも出てきました。
スマートフォンとTVの大きな違い
すでに大画面の有機ELテレビが発売されているため、より大きなモバイルデバイスに有機ELディスプレイを搭載することは難しくないと思われるかもしれません。しかし、そうではありません。
その理由の1つは、スマートフォンとテレビで使われている有機ELの技術が少し異なるからです。スマートフォンとテレビでは電気効率、寿命、その他の特性に対する要件が異なっています。
もう1つの理由は、経済性です。大型の有機ELテレビは年間数百万台生産されています。一方、有機ELディスプレイを搭載したスマートフォンは、年間5億台以上製造されています。
そのため、さまざまなメーカーがどちらか一方に特化し、両方は作らないという状況になっています。また、各社は自社で製造するディスプレイの種類、物理的なサイズ、数量に合わせて、技術や生産方法のあらゆる面を調整し、最適化しています。
本当に切断できるのはUSPレーザだけ
ディスプレイメーカーが直面する課題を理解するには、多数のスマートフォン用ディスプレイを大型ガラスパネル上に配置して同時に生産していることを知る必要があります。このパネルは通常、幅2〜3メートル、長さ1メートルほどの大きさです。個々のディスプレイは、最終的にそこから切り出されます。
現状、ディスプレイのサイズが大きくなれば、決まったサイズのガラスパネルから切り出すディスプレイの数は減少します。そのため、ディスプレイのサイズが大きくなるほど、本質的に製造コストが高くなります。パネルから個々のディスプレイを何枚切り出すかにかかわらず、おおよそ同じ費用がかかるためです。したがって、最終的なディスプレイの数が少なければ、ユニットあたりのコストが高くなります。
この状況の経済性を改善する1つの方法は、ディスプレイが大きくなっても同じ台数を所定の時間で生産できるように、生産のスピードアップを図ることです。しかし、個々のディスプレイを切り出すステップのスピードアップは、そう簡単ではありません。
これは、ディスプレイが多数の異なる素材の層で挟まれ、素材の多くが繊細で熱に弱いためです。さらに、最近のスマートフォンでは、ディスプレイのアクティブエリア（画像を表示する部分）が、デバイスのエッジ部分にまで達していることがよくあります。そのため、切断工程では、ディスプレイの回路が傷ついたり、機能が影響を受けたり、外観が変わったりすることがないようにする必要があります。
これらのディスプレイの切断プロセスは非常に厳密で、紫外線（UV）、超短パルス（USP）レーザを使うほかありません。UV-USPレーザは、ほぼすべての材料を同じように加工できるため、異なる材料が何層にも重なっているものでも問題なく切断できます。長パルスレーザを使用した場合、各材料の吸収特性が異なるため、このような加工は困難です。しかし、USPレーザは「非線形」吸収を利用しているため、レーザ光の吸収率（および切断能力）は材料が変わってもあまり変化しません。
また、USPレーザは「熱影響部」（HAZ）がほとんどないため、切断エッジのすぐ近くに回路を配置しても問題ないというメリットもあります。また、非常に高いエッジ品質でガラスを切断できるため、強度や耐破損性が向上します。スマートフォンのディスプレイは頻繁に触られ、時には落下することもあるため、この点は重要です。
USPレーザ切断の大きな未来
つまり、有機ELディスプレイの大型化の経済性を向上させるために必要な、より高速な切断には、より高い（平均）出力を持つUSPレーザが必要です。Coherentは、HyperRapid NXTという製品でこのニーズに応えています。特に、50W UV HyperRapid NXTを採用すると、お客様は既存の30 W UVレーザの設置基盤から出力を上げることができます。
この新しい高出力バージョンは、有機ELの切断の重要なステップ用としてディスプレイメーカーによって製造にすでに採用されています。これにより、ディスプレイの大型化が進む場合も、生産ラインの将来性を確保することができます。また、お客様はCoherentのピコ秒レーザを熟知しており、その動作特性や所有コストについても理解しているため、実績のない技術に将来を託す心配もなく、この移行に踏み切ることができます。
Coherentが、ディスプレイ製造とパフォーマンスにおいて、どのようにイノベーションを推進しているか、その詳細をご覧ください。
