COHERENT 公司的 UVBLADE 系统可在薄型柔性 AMOLED 显示器 的生产中执行这一关键步骤,而这种显示器已在很多智慧手机、平板计算机以及其他行动装置中采用。
激光如何帮助制造如今的超薄高亮度荧幕?上年纪的人或许还记得古董电视机的模样。 从 又大又笨重的映像管到如今轻薄的屏幕,显示器技术发生了翻天覆地的变化。
最早的平板电视和显示器都基于液晶显示器(LCD)。这项技术代表了超越旧映像管的一大 飞跃。
但是,LCD 的内部结构其实相当复杂。 LCD 面板本身并不发光,因此需要背光、偏光片和 一层彩色滤光片来产生红色、绿色和蓝色图元。所有这些因素都阻碍了装置小型化的能力, 尤其是限制了柔软性。
别担心,它是有机的
为了获得更薄、更柔性的显示器,制造商开发了有机发光二极管(OLED)技术。 AMOLED 显示器中的每个图元都包含三个发光体(红色、绿色和蓝色),因此不需要背光。而且,AMOLED 显示器可以非常薄,厚度甚至可以达到几分之一毫米。这还是加上了触控功能和对比度增强等其他功能层之后的总厚度。因为 AMOLED 显示器可以做得很薄,这种荧幕甚至可以做到能够弯曲或摺叠。
但制造如此薄的显示器给制造商带来了困难。请记住,制造商要在大约 1.5 米 x1.9米的单一基板上同时制作大量显示器,而在这么大的尺寸上加工只有几分之一毫米厚的东西是不切实际的。加工又大又薄的东西是难之又难。另外,在整个制造过程中,显示器基板必须一直保持非常非常平整,这也很关键。再重复一遍,加工又大又薄的东西是难之又难。
制造超薄显示器的秘诀
为了解决这个问题,制造商在更厚、更坚硬的「母玻璃基板」上制造显示器。第一个生产步 骤是将薄膜聚合物层粘合到母玻璃基板上。这个聚合物层将成为成品显示器的基础。接下来,将硅沉积在聚合物基板上,然后进行 准分子雷射退火(ELA)、布建电子电路,最后放置显示器的其他复合层。
在此过程即将结束时,将显示器与母玻璃基板分离。最终,您获得一块超薄显示器。
当显示器与母玻璃基板分离后,制造过程就差不多完成了。此时,大部分成本都已经包含在 显示器中。如果这个阶段零件报废,则代价是非常昂贵的。这意味着分离过程务必精准轻柔 。
特别是要避免两件事:第一,分离过程不能产生任何明显的机械力或应力,因为显示器极易 破碎。第二,该过程不能让显示器太受热,因为这可能会损坏电子装置。
准分子雷射让 OLED 生产切实可行
目前主流 AMOLED 显示器制造商使用一种称为激光剥离技术(LLO)的分离工艺。在使用 LLO 前,整个面板需要翻过来,让母玻璃基板面朝上。然后,高脉冲能源发出的光,也就 是紫外线(UV)准分子激光形成一条细长的光束。这条光束正好在母玻璃基板与包含显示 器电路的薄膜聚合物基板的交界面处聚焦穿过玻璃。
光束快速扫描整个母玻璃基板区域。虽然紫外光穿过玻璃,但被母玻璃基板与聚合物之间的 粘合剂以及聚合物本身强烈吸收。雷射的热量几乎将粘合剂立即蒸发,使显示器与母玻璃基 板分离。不过这才是我们想要的,雷射几乎完全不会透入聚合物显示器基板内,因此不会在 显示器内产生太多热量。显示器电路不受 LLO 工艺的影响。
准分子激光光束快速扫描使精密的显示器电路与作为基础的母玻璃基板面板柔和地分离。
与 ELA一样,准分子雷射为 LLO 提供了理想的光源。主要有两个原因:首先,相比其他类 型的雷射,准分子雷射在紫外线中产生的脉冲能量更高。这种紫外光被粘合剂强烈吸收,高激光功率会让粘合剂迅速分解。这使得 LLO 能够以显示器生产所需的速度移动。速度很重 要,因为主要的显示器制造商每天要为超过100 万部手机供应荧幕!
此外,准分子激光光束有助于形成细长光束。它可以转换为具有均匀(平顶)的光束剖面, 而不是大多数激光产生的高斯强度分布。平顶光束剖面可以实现比高斯光束更大的加工范围 。它使生产线 LLO不易受激光精确焦点位置以及母玻璃基板尺寸微小变化的影响,能够容 忍母玻璃基板中的些微翘曲。
Coherent 公司的 LLO 系统已被世界各地的主要显示器制造商采用。这些系统将高度稳定的 准分子雷射与我们独特的 UVblade 光学系统相结合,产生最终的线光束。我们可以支援目 前所有的显示器尺寸,从单个面板到大型基板。Coherent 公司的 UVblade 光学器件可根据下一代柔性和可摺叠显示器的生产要求进行扩展。
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