대형 디스플레이를 향해서 Coherent가 앞장서 나가고 있습니다.
코히런트 피코초 USP 레이저는 경제적인 대형 디스플레이 제조에 필요한 고속 초정밀 절단을 구현하는 출력을 제공합니다.
2022년 6월 1일, Coherent
오늘날 최고급 스마트폰의 고품질 디스플레이는 유기 발광 다이오드(OLED) 기술을 사용하여 만들어집니다. 이제 일부 제조업체는 폴더블 스마트폰과 태블릿과 같은 대형 기기에도 동일한 OLED 디스플레이를 사용하려고 합니다.
스마트폰과 TV의 가장 큰 차이점
이미 대형 OLED TV가 시장에 출시 되었기 때문에 대형 모바일 기기에도 OLED 디스플레이를 탑재하는 것이 어려움이 없는 것처럼 보일 수 있습니다. 하지만 실상은 그렇지 않습니다.
우선 휴대폰과 TV에 사용되는 OLED 제조 기술에 다소 차이가 있습니다. 이는 휴대폰과 TV 에서 요구하는 전기 효율, 수명, 기타 특성에 대한 조건이 아주 다르기 때문입니다.
또 다른 이유는 경제성입니다. 매년 수백만 대의 대형 OLED TV가 생산되고 있습니다. 이와는 반대로 OLED 화면이 탑재된 스마트폰 생산량은 연간 5억대가 훨씬 넘습니다.
그래서 다양한 제조업체들이 둘 중 하나만을 전문적으로 생산하고 있지만 둘 다 생산하지는 않습니다. 그리고 각 회사는 자신들이 제조하는 디스플레이의 종류, 물리적 크기, 수량에 맞춰 기술과 생산 방법 등, 모든 측면을 조정하고 최적화해 왔습니다
USP 레이저만이 실제 절단할 수 있습니다
디스플레이 제조업체가 직면한 문제를 이해하려면 대형 유리 패널에서 수 많은 모바일 디스플레이를 동시에 생산한다는 사실을 알아야 합니다. 이 패널은 일반적으로 폭이 2미터, 길이가 1미터입니다. 그 패널에서 개별 디스플레이를 최종 절단합니다.
디스플레이 크기가 증가함에 따라 고정된 크기의 유리 패널에서 생산할 수 있는 디스플레이 개수가 적어집니다. 생산 가능한 디스플레이의 개수와는 무관하게 대형 패널 처리 비용은 거의 비슷하기 때문에 대형 디스플레이 제작은 본질적으로 더욱 많은 생산 비용이 들게 됩니다. 따라서 패널에서 생산되는 디스플레이 개수가 줄어들수록 단가는 높아집니다.
이러한 상황에서 경제성 개선을 위한 한 가지 방법은 디스플레이가 더욱 커지더라도 주어진 시간에 동일한 수의 기기가 생산되도록 생산 속도를 높이는 것입니다. 그러나 개별 디스플레이의 절단 속도를 높이는 것은 쉬운 일이 아닙니다.
왜냐하면 디스플레이는 서로 다른 재료들이 여러 층으로 구성된 구조이고, 대다수의 재료가 깨지기 쉽고 열에 민감하기 때문입니다. 또한 디스플레이의 활성 영역(이미지 참고)은 최신 휴대폰의 가장자리까지 바로 연결되는 경우가 많습니다. 따라서 절단 공정에서 디스플레이 회로를 손상시키거나 기능에 영향을 미치거나 심지어 외관을 변형시키는 어떠한 작업도 수행해서는 안 됩니다.
이러한 디스플레이의 절단 과정은 너무 까다롭기 때문에 유일한 옵션은 자외선(UV), 초단펄스(USP) 레이저를 사용하는 것입니다. 그 이유는 UV-USP 레이저가 거의 모든 재료를 깔끔하게 가공할 수 있어서 다양한 재료로 적층된 자재를 어려움 없이 절단할 수 있기 때문입니다. 펄스 길이가 긴 레이저의 경우 각 개별 재료의 흡수 특성이 달라서 이 절단 작업을 수행하기 어렵습니다. 그러나 USP 레이저는 “비선형” 흡수를 활용합니다. 이는 레이저 빛의 흡수(절단 능력)는 재료에 따라 크게 다르지 않다는 것을 의미합니다.
USP 레이저의 또 다른 장점은 “열영향부”(HAZ)을 거의 생성하지 않고 절단한다는 것입니다. 이는 회로를 어렵지 않게 절단 가장자리 바로 근처에 배치할 수 있다는 것을 의미합니다. 또한, 유리 절단 가장자리 품질이 아주 높기 때문에 강도와 내구성이 향상됩니다. 휴대폰 디스플레이를 빈번히 터치하고 종동 떨어뜨리는 경우도 있기 때문에 강도와 내구성은 중요합니다
USP 레이저 절단의 밝은 미래
대형 OLED 디스플레이 생산의 경제성을 개선하기 위해 개별 디스플레이 절단 속도를 높여야 합니다. 그러기 위해서는 평균 출력이 높은 USP 레이저가 필요합니다. Coherent는 HyperRapid NXT 제품으로 이러한 요구를 해결합니다. 특히 50W UV HyperRapid NXT를 통해 고객은 기존에 설치된 30W UV 레이저의 출력을 높일 수 있습니다.
새로운 고출력 버전, 50W는 이미 디스플레이 제조업체에 배치되어 OLED 절단 공정에 활용되고 있습니다. 이를 통해 디스플레이가 대형화 되더라도 생산 라인의 미래 경쟁력을 확보할 수 있습니다. 그리고 제조업체들은 이미 Coherent 피코초 레이저의 운영방식 및 비용에 대해 잘 알고 있기 때문에 검증되지 않은 기술에 미래를 걸고 있다는 걱정 없이 대형 디스플레이로 생산을 전환 할 수 있습니다.
코히런트가 어떻게 디스플레이 제조와 성능 혁신을 주도하는지 자세히 알아보십시오.
