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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(shí)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(guò)100 萬(wàn)塊顯示器。這種超大的產(chǎn)量需要極高速的生產(chǎn)過(guò)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(shí)現(xiàn)。其原因在于， FPD 生產(chǎn)周期的第 一個(gè)環(huán)節(jié)是在包含超過(guò) 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(shí)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(shí)，情況就有了變化。這意味著要將它切割成單獨(dú)的顯示器，有時(shí)則是幾個(gè)顯示器組成。從本質(zhì)上講，這種 cell 切割操作不能在整個(gè)面板上同時(shí)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(gè)過(guò)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(lái)輕松切割薄而柔軟的有機(jī)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(dú)特問(wèn)題。

首先，每個(gè)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(huì)對(duì)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(huì)產(chǎn)生任何碎屑，因此不會(huì)影響顯示器外觀或功能，也無(wú)需采取額外的生產(chǎn)步驟來(lái)去除 碎屑。

對(duì)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(lái)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(wèn)題

但是，高激光功率在實(shí)現(xiàn)快速切割的同時(shí)也有不利的一面。這是因?yàn)槎趸祭咨浼t外光切 割利用的是熱機(jī)制。也就是說(shuō)，它將材料加熱到蒸發(fā)。在切割過(guò)程中，如此多的熱量進(jìn)入零 件會(huì)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(dòng)并重新凝固成“熔珠”，于是形成一些略厚的邊緣。

這些厚邊會(huì)在隨后的生產(chǎn)步驟中帶來(lái)問(wèn)題，特別是當(dāng) OLED 顯示器頂部需要添加對(duì)比度增強(qiáng)偏光片時(shí)。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(wèn)題。

示意圖說(shuō)明使用連續(xù)波二氧化碳雷射切割顯示器單元板時(shí)的問(wèn)題。

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

經(jīng)過(guò)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(lái)蒸發(fā)材料，但雷射不會(huì)開很長(zhǎng)時(shí)間，因此熱量不會(huì)傳導(dǎo)到很遠(yuǎn)的基板中使其中的材料熔化，不過(guò)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(shí)現(xiàn) FPD 制造商所需的工藝一致性和可重復(fù)性，這一點(diǎn)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(yùn)行。這對(duì)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(jí)脈沖寬度，但 Q-Switch 產(chǎn)生更短的奈秒級(jí)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(duì)切割過(guò)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(lái)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(gè)原因是，它們使用壽命長(zhǎng)，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(jī)會(huì)對(duì)產(chǎn)量和成本造成巨大影響。 Coherent 公司的雷射擁有很長(zhǎng)的使用壽命，通常在 10,000 到 20,000 小時(shí)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(shí)需要更換雷射時(shí)，Coherent 公司的全球庫(kù)存和快速反應(yīng)服務(wù)團(tuán)隊(duì)能保證第一時(shí)間予以更換。