CO2 laserid suudavad kärpida kuvari "rakke" ja polarisaatoreid kiirusel ja servakvaliteediga, mis on vajalik kulutõhusaks suuremahuliseks tootmiseks.
Maailma suurimad kuvaritootjad toodavad rohkem kui 1 miljon ekraani päevas. See tohutu maht nõuab äärmiselt kiiret tootmisprotsessi.
Tootmise algfaasis on seda kiiret tootmisvõimet suhteliselt lihtne saavutada. Selle põhjuseks on asjaolu, et FPD tootmistsükli esimesed sammud tehakse enam kui 100 kuvariga emaklaasist aluspinnal. See võimaldab sellistel sammudel nagu ELA ja LLO töödelda kõiki emaklaasil olevaid kuvasid ühe toiminguga üheaegselt.
Olukord aga muutub, kui suur paneel on jagatud "lahtriteks". See tähendab, et see lõigatakse üksikuteks kuvadeks ja mõnikord mitmeks kuvaks. Oma olemuselt ei saa seda lahtri lõikamise toimingut teha kogu paneelil üheaegselt. See on rida toiminguid.
Loomulikult ei taha tootjad, et rakkude lõikamine muutuks tootmise kitsaskohaks. Protsess peab siiski olema sünkroonitud ülejäänud tootmisprotsessiga.
Super õrn lõikamine
Õhukesi, painduvaid orgaanilisi valgusdioode (OLED) saab vähemalt teoreetiliselt erinevate meetoditega hõlpsasti lõigata. See konkreetne rakendus tekitab aga unikaalseid probleeme.
Esiteks on iga kuvar paneelil naabrist vaid mõne millimeetri kaugusel. Teiseks on ekraan valmistatud virnast heterogeensetest materjalidest, millest igaühel võivad olla erinevad lõikeomadused. Lõpuks on ekraan üsna habras elektrooniline seade. Kuumus või muud tegurid, mis põhjustavad kihtide füüsilise täieliku eraldumise, võivad ekraani kahjustada.
CO2 laserid sobivad hästi lõikamisoperatsioonide optimeerimiseks kõigi nende piirangute raames. Need laserid toodavad suure võimsusega infrapunavalgust, mida OLED-i virna erinevad materjalid hästi neelavad, võimaldades iga kihti tõhusalt lõigata. Lisaks ei tekita lõikamine prahti, seega ei mõjuta see ekraani välimust ega funktsiooni ning prahi eemaldamiseks pole vaja täiendavaid tootmisetappe.
Kuvaraku ja polarisaatoriga lõikamiseks kasutatakse tavaliselt kiiret ja täpset skaneerimissüsteemi, et edastada fokuseeritud CO2-kiir. See tagab vajaliku läbilaskevõime, tehes sirgeid lõikeid kitsa lõikelaiusega.
CELL-lõikamine hõlmab mitmetasandilisi probleeme
Suurel laservõimsusel, mis võimaldab kiiret lõikamist, on aga ka varjukülg. Seda seetõttu, et CO2 laser-infrapunalõikamisel kasutatakse termilist mehhanismi. See tähendab, et see soojendab materjali, kuni see aurustub. Lõikamise käigus siseneb osasse nii palju soojust, et tekib suur kuumusest mõjutatud tsoon, mis võib ekraani vooluringi kahjustada.
Lisaks on painduvate OLED-ekraanide alumine ja ülemine kiht valmistatud polümeermaterjalidest. Lõikamise ajal plastik kuumeneb ja osa materjalist sulab, kuid ei aurustu. Sulamaterjal voolab ja tahkub uuesti "helmiks", mille tulemuseks on veidi paksud servad.
Need paksud servad võivad põhjustada probleeme järgnevates tootmisetappides, eriti kui OLED-ekraani peale lisatakse kontrasti suurendav polarisaator. See polarisaator on samuti lõigatud CO2 laseriga ja kannatab sama serva paksenemise probleemi all.
Kui kaks osa on kokku lamineeritud, võib paksem serv tekitada kihtide vahel mullid või tühimikud, mis on tõsine defekt.
Moduleeritud CO2 laserid muudavad lõikamise palju paremaks
Lõikamisel paksude servade vältimiseks on Coherent välja töötanud moduleeritud CO2 laseri. See laser lülitab kiire sisse ja välja väga kiiresti. Toetudes siiski materjali aurustamiseks piisavale kuumusele, ei tööta laser kuigi kaua, nii et soojust ei juhita kaugele substraadi sisse, et materjal seal sulaks, kuid kuumus ei kao ka täielikult.
CO2 laserit saab moduleerida kahel erineval viisil. Üks on laseri kasutamine, mis toodab pidevat väljundit ja seejärel lõikab selle välise valgusmodulaatoriga impulssideks. Seda lähenemisviisi kasutab Coherenti DIAMOND Cx10LDE+ laser, mida kasutatakse nüüd laialdaselt FPD-tööstuses kuvarielementide ja polarisaatorite lõikamiseks.
Üks põhjus, miks CX10-LDE+ nii laialdaselt kasutatakse, on see, et modulaator on otse laserisse ehitatud. See võimaldab meil täielikult integreerida laser- ja andmejuhtimiselektroonika, et optimeerida süsteemi üldist jõudlust. See on ülioluline nõutava impulsi juhtimise täpsuse ja võimsuse stabiilsuse saavutamiseks, et saavutada protsesside järjepidevus ja korratavus, mida FPD tootjad nõuavad.
Teine viis CO2 laseri moduleerimiseks on Q-Switchi kasutamine. Selle lähenemisviisi korral asetatakse laserresonaatorisse modulaator ja laser töötab impulss- (mitte pidevas) režiimis. Sellel on oluline mõju laseri toimimisele. Ehkki väline toiteallikas tagab mikrosekundiliste impulsside laiuse, annab Q-Switch lühema nanosekundilise impulsi laiuse ja suurendab oluliselt ka tippimpulsi võimsust.
Need lühemad impulsid vähendavad veelgi kuumusest mõjutatud tsooni ning tagavad ka suurema täpsuse ja suurema kontrolli lõikeprotsessi üle. Seetõttu lähevad paljud FPD tootjad sellele tehnoloogiale üle. Coherenti DIAMOND Cx-10LQS+ on üks väheseid Q-Switch CO2 lasereid turul.
Usaldusväärsus toob kaasa kulude kokkuhoiu
Teine põhjus, miks koherentsed laserid on ekraanielementide ja polarisaatoritega lõikamisel nii populaarsed, on nende pikk kasutusiga, kõrge töökindlus ja ülemaailmne teenindusinfrastruktuur. Tänapäeval toodavad FPD tootjad iga päev ilma katkestusteta tohutul hulgal tooteid. Tootmisseisakutel laserite parandamiseks või asendamiseks võib olla tohutu mõju saagikusele ja kuludele. Koherentsete laserite eluiga on pikk, tavaliselt 10,000 kuni 20,000 tundi, mis tagab kvaliteetsete FPD-de pideva tootmise. Ja kui laser vajab väljavahetamist, saab Coherendi globaalse inventuuri ja kiirreageerimisteenistuse meeskond tagada, et seda saab võimalikult kiiresti asendada.
