Coherent 高意为生产更大的显示屏开拓道路

Coherent 高意皮秒 USP 激光器可以提供高速超精密切割大型显示屏所需的功率,满足经济型生产的需求。

2022 年 6 月 1 日,作者:Coherent 高意

皮秒显示屏切割

目前大多数高端智能手机使用的绚丽显示屏,是采用有机发光二极管 (OLED) 技术制造的。现在,一些制造商希望在更大的设备中同样使用 OLED 显示屏,例如可折叠智能手机和平板电脑。 

智能手机和电视差异很大

市场上已经有大屏幕 OLED 电视,因此,制造采用 OLED 显示屏的大型移动设备似乎也不是什么难事。但是,情况并非如此。

部分原因是手机和电视用的 OLED 技术有所不同。这是因为这些产品对电效率、寿命和其他特性有不同的要求。 

另一个原因是经济性。大屏幕 OLED 电视的年产量不过几百万台。相比之下,配备 OLED 屏幕的智能手机年产量超过 5 亿部。 

因此,很多制造商专门生产这两种类型产品中的一种,而不是同时生产两种。每个制造商都针对自己制造的显示屏的类型、物理尺寸和数量,调整和优化了技术和生产方法的各个方面。 

只有 USP 激光器才能真正完成切割 

想要理解显示屏制造商面临的挑战,您就需要知道,他们要在大型玻璃面板上同时生产大量手机显示屏。这种面板通常是几米宽、一米长。单个显示屏最终是从面板上切割下来的。

现在,随着显示屏尺寸的增加,制造商无法在固定尺寸的玻璃面板上安装尽可能多的单元。这从根本上提高了更大型显示屏的生产成本,因为无论您利用大型面板生产出多少个单独的显示屏,加工大型面板的成本都大致相同。因此,如果最终生产的显示屏数量减少,单位成本就会更高。 

在这种情况下,要想改善经济性,一种方法是加快生产速度,以便在给定时间内生产相同数量的设备,即使显示屏的尺寸增大。但是,提高单个显示屏的切割速度并不是那么容易。 

这是因为显示屏是由多层不同材料组成的复合结构,其中许多材料非常脆弱且对热敏感。此外,现代手机显示屏的有效面积(显示图像的部分)通常一直延伸到设备的物理边缘。所以切割工艺不得损坏显示屏电路或影响其功能,甚至不能影响美观。 

切割这些显示屏的工艺要求非常严苛,以至于唯一的方法是使用紫外光 (UV) 超短脉冲 (USP) 激光器。这是因为 UV-USP 激光器可以很好地处理几乎任何材料,因此它们在切割由多层不同材料组成的东西时不会有困难。采用脉冲长度更长的激光器时,每种单独材料的不同吸收特性使得很难做到这一点。但是,USP 激光器利用“非线性”吸收,这意味着激光的吸收(和切割能力)不会因材料而产生太大变化。

USP 激光器的另一个优势是,它们进行切割时的“热影响区”(HAZ) 非常小,这意味着您可以毫不费力地将电路放置在切割边缘附近。而且,它们切割出的玻璃边缘质量非常高,从而提高了强度和抗断裂性能。这一点很重要,因为手机显示屏经常被触摸,甚至有时会跌落。 

USP 激光切割的光明前景

因此,为了提高大型 OLED 显示屏制造的经济性,需要提高切割速度,这就要用到具有更高(平均)输出功率的 USP 激光器。Coherent 通过 HyperRapid NXT 产品满足了这一需求。特别是我们的 50W UV HyperRapid NXT 能够让客户提升他们现有的 30 W 紫外激光器的输出功率。

显示屏制造商已将新的高功率版本投入生产,用于 OLED 切割的一些关键步骤。这样他们就能够适应未来的生产线,即使他们转产更大的显示屏也没有问题。而且,由于他们熟悉 Coherent 高意皮秒激光器,了解其运行和拥有成本的特点,因此他们可以采取这一举措,而不必担心将自己的未来押在未经证实的技术上会带来风险。

进一步了解 Coherent 高意如何推动显示屏制造和性能方面的创新。

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