لیزرهای CO2 می توانند سلول های نمایشگر و پلاریزه کننده ها را با سرعت و کیفیت لبه مورد نیاز برای تولید مقرون به صرفه با حجم بالا برش دهند.
بزرگترین تولیدکنندگان نمایشگر در جهان بیش از 1 میلیون نمایشگر در روز تولید می کنند. این حجم عظیم نیاز به یک فرآیند تولید با سرعت بسیار بالا دارد.
در مراحل اولیه تولید، دستیابی به این قابلیت تولید سریع نسبتا آسان است. دلیل این امر این است که اولین مراحل در چرخه تولید FPD بر روی یک زیرلایه شیشه مادر حاوی بیش از 100 نمایشگر انجام می شود. این به مراحلی مانند ELA و LLO اجازه می دهد تا همه نمایشگرهای روی شیشه مادر را به طور همزمان در یک عملیات پردازش کنند.
با این حال، زمانی که پانل بزرگ به "سلول ها" تقسیم می شود، وضعیت تغییر می کند. این بدان معنی است که به نمایشگرهای جداگانه و گاهی اوقات چندین نمایشگر بریده می شود. طبیعتاً این عملیات برش سلولی را نمی توان به طور همزمان در کل پانل انجام داد. یک سری عملیات است.
البته تولیدکنندگان نمی خواهند که برش سلولی به گلوگاه تولید تبدیل شود. این فرآیند همچنان باید با بقیه مراحل تولید هماهنگ باشد.
برش فوق العاده ملایم
نمایشگرهای نازک و منعطف آلی دیود ساطع کننده نور (OLED) را می توان به راحتی با استفاده از روش های مختلف، حداقل در تئوری، برش داد. با این حال، این برنامه خاص برخی از مشکلات منحصر به فرد را ارائه می دهد.
ابتدا، هر نمایشگر تنها چند میلی متر از همسایه خود در پانل جدا می شود. دوم، صفحه نمایش از دسته ای از مواد ناهمگن ساخته شده است که هر کدام ممکن است ویژگی های برش متفاوتی داشته باشند. در نهایت، صفحه نمایش یک دستگاه الکترونیکی نسبتاً شکننده است. گرما یا عوامل دیگری که باعث جدا شدن کامل لایه‌ها از نظر فیزیکی می‌شوند، می‌توانند به نمایشگر آسیب بزنند.
لیزرهای CO2 برای بهینه سازی عملیات برش در تمام این محدودیت ها مناسب هستند. این لیزرها نور مادون قرمز پرقدرت تولید می‌کنند که به خوبی توسط مواد مختلف در پشته OLED جذب می‌شود و به هر لایه اجازه می‌دهد به طور موثر برش داده شود. علاوه بر این، برش هیچ گونه زباله تولید نمی کند، بنابراین ظاهر یا عملکرد نمایشگر را تحت تاثیر قرار نمی دهد و نیازی به مراحل تولید اضافی برای حذف زباله نیست.
برای برش سلول های نمایشگر و پلاریزه کننده، معمولاً از یک سیستم اسکن با سرعت بالا و دقیق برای ارسال پرتو CO2 متمرکز استفاده می شود. این بازده مورد نیاز را فراهم می‌کند و برش‌های مستقیم با عرض‌های باریک ایجاد می‌کند.
برش سلولی شامل چندین سطح از مشکلات است
با این حال، قدرت لیزر بالا، در حالی که امکان برش سریع را فراهم می کند، دارای یک نقطه ضعف است. این به این دلیل است که برش لیزر مادون قرمز CO2 از مکانیزم حرارتی استفاده می کند. یعنی مواد را حرارت می دهد تا بخار شود. در طول فرآیند برش، گرمای زیادی وارد قسمت می شود که یک ناحیه بزرگ تحت تأثیر حرارت ظاهر می شود که می تواند به مدار نمایشگر آسیب برساند.
علاوه بر این، هر دو لایه پایین و بالای نمایشگرهای OLED انعطاف پذیر از مواد پلیمری ساخته شده اند. در حین برش، پلاستیک گرم می شود و مقداری از مواد ذوب می شود اما بخار نمی شود. مواد مذاب جریان می یابد و دوباره به یک "مهره" تبدیل می شود که منجر به لبه های کمی ضخیم می شود.
این لبه های ضخیم می توانند در مراحل بعدی تولید مشکلاتی ایجاد کنند، به خصوص زمانی که یک پلاریزه افزایش کنتراست در بالای صفحه نمایش OLED اضافه شود. این پلاریزر نیز با لیزر CO2 برش داده می شود و از همان مشکل ضخیم شدن لبه رنج می برد.
هنگامی که دو قسمت با هم لمینت می شوند، لبه ضخیم تر می تواند باعث ایجاد حباب یا شکاف بین لایه ها شود که یک نقص جدی است.
لیزرهای CO2 مدوله شده برش را بسیار بهتر می کند
برای جلوگیری از لبه های ضخیم هنگام برش، Coherent یک لیزر CO2 مدوله شده ایجاد کرده است. این لیزر پرتو را خیلی سریع روشن و خاموش می کند. در حالی که هنوز به گرمای کافی برای تبخیر مواد متکی است، لیزر برای مدت طولانی روشن نیست، بنابراین گرما به سطح زیرین هدایت نمی شود تا مواد در آنجا ذوب شود، اما گرما نیز به طور کامل از بین نمی رود.
دو روش مختلف برای تعدیل لیزر CO2 وجود دارد. یکی استفاده از لیزری است که یک خروجی پیوسته تولید می کند و سپس آن را با یک مدولاتور نور خارجی به پالس برش می دهد. این رویکردی است که توسط لیزر DIAMOND Cx10LDE+ Coherent اتخاذ شده است که اکنون به طور گسترده در صنعت FPD برای برش سلول‌های نمایشگر و پلاریزرها استفاده می‌شود.
یکی از دلایل استفاده گسترده از CX10-LDE+ این است که مدولاتور مستقیماً در لیزر تعبیه شده است. این به ما اجازه می دهد تا لیزر و الکترونیک کنترل داده را به طور کامل یکپارچه کنیم تا عملکرد کلی سیستم را بهینه کنیم. این امر برای دستیابی به دقت کنترل پالس و پایداری توان لازم برای دستیابی به ثبات فرآیند و تکرارپذیری مورد نیاز سازندگان FPD ضروری است.
راه دوم برای تعدیل لیزر CO2 استفاده از Q-Switch است. در این روش، یک مدولاتور در داخل تشدید کننده لیزر قرار می گیرد و لیزر در حالت پالسی (به جای پیوسته) کار می کند. این تاثیر بسزایی در نحوه عملکرد لیزر دارد. بنابراین در حالی که یک منبع تغذیه خارجی عرض پالس های میکروثانیه ای را فراهم می کند، Q-Switch پهنای پالس نانوثانیه کوتاه تری تولید می کند و همچنین به طور قابل توجهی حداکثر توان پالس را افزایش می دهد.
این پالس‌های کوتاه‌تر باعث کاهش بیشتر ناحیه تحت تأثیر حرارت می‌شوند و همچنین دقت و کنترل بیشتری بر فرآیند برش ارائه می‌دهند. در نتیجه، بسیاری از تولیدکنندگان FPD به سمت این فناوری حرکت می کنند. DIAMOND Cx-10LQS+ Coherent یکی از معدود لیزرهای CO2 Q-Switch در بازار است.
قابلیت اطمینان باعث صرفه جویی در هزینه می شود
یکی دیگر از دلایل محبوبیت لیزرهای منسجم برای برش سلول های نمایشگر و پلاریزر، عمر طولانی، قابلیت اطمینان بالا و زیرساخت خدمات جهانی آنهاست. امروزه تولیدکنندگان FPD هر روز تعداد زیادی محصول را بدون وقفه تولید می کنند. توقف تولید برای تعمیر یا جایگزینی لیزر می تواند تأثیر زیادی بر بازده و هزینه داشته باشد. لیزرهای منسجم عمر طولانی دارند، معمولاً بین 10،{1}} تا 20،000 ساعت، که تضمین می‌کند که FPDهای با کیفیت بالا می‌توانند به طور مداوم تولید شوند. و هنگامی که لیزر نیاز به تعویض دارد، تیم خدمات پاسخگویی سریع و موجودی جهانی Coherent می‌تواند اطمینان حاصل کند که می‌توان آن را در اسرع وقت تعویض کرد.
