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100 萬塊顯示器。這種超大的產(chǎn)量需要極高速的生產(chǎn)過程。

在生產(chǎn)的初始階段，這種快速生產(chǎn)能力還比較容易實現(xiàn)。其原因在于， FPD 生產(chǎn)周期的第 一個環(huán)節(jié)是在包含超過 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在母玻璃上處理所有顯示器。

但是，當大面板被分成“單元板”時，情況就有了變化。這意味著要將它切割成單獨的顯示器，有時則是幾個顯示器組成。從本質(zhì)上講，這種 cell 切割操作不能在整個面板上同時進行。它是一連串的操作。

當然，制造商不希望 cell 切割成為生產(chǎn)瓶頸。這個過程仍必須與生產(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輕松切割薄而柔軟的有機發(fā)光二極管（OLED）顯示器。但是，這種特定應(yīng)用面臨著一些獨特問題。

首先，每個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，顯示器是相當易碎的電子設(shè)備。熱量或其他導致各層在物理上完全分離的因素都可能會對顯示器造成損壞。

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，切割不會產(chǎn)生任何碎屑，因此不會影響顯示器外觀或功能，也無需采取額外的生產(chǎn)步驟來去除 碎屑。

對于顯示器 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切割涉及多層次問題

但是，高激光功率在實現(xiàn)快速切割的同時也有不利的一面。這是因為二氧化碳雷射紅外光切 割利用的是熱機制。也就是說，它將材料加熱到蒸發(fā)。在切割過程中，如此多的熱量進入零 件會出現(xiàn)大范圍的熱影響區(qū)，進而導致顯示器電路損壞。

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。熔化的材料流動并重新凝固成“熔珠”，于是形成一些略厚的邊緣。

這些厚邊會在隨后的生產(chǎn)步驟中帶來問題，特別是當 OLED 顯示器頂部需要添加對比度增強偏光片時。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題。

示意圖說明使用連續(xù)波二氧化碳雷射切割顯示器單元板時的問題。

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

經(jīng)過調(diào)制的二氧化碳雷射使切割有了很大改進

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蒸發(fā)材料，但雷射不會開很長時間，因此熱量不會傳導到很遠的基板中使其中的材料熔化，不過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。要想達到所需的脈沖控制精度和功率穩(wěn)定性，以實現(xiàn) FPD 制造商所需的工藝一致性和可重復性，這一點至關(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)）模式運行。這對雷射的工作方式產(chǎn)生了很大的影響。因此，雖然外部電源供應(yīng)器提供微秒級脈沖寬度，但 Q-Switch 產(chǎn)生更短的奈秒級脈沖寬度，并且還能顯著增加峰值脈沖功率。

這些更短的脈沖進一步減少了熱影響區(qū)，并且還可提高精度和對切割過程的控制能力。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原因是，它們使用壽命長，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致生產(chǎn)停機會對產(chǎn)量和成本造成巨大影響。 Coherent 公司的雷射擁有很長的使用壽命，通常在 10,000 到 20,000 小時之間，這確保了高質(zhì)量 FPD 可以源源不斷地產(chǎn)出。而且，當確實需要更換雷射時，Coherent 公司的全球庫存和快速反應(yīng)服務(wù)團隊能保證第一時間予以更換。