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2018年中国激光行业技术类型解析 激光切割无机械应力破坏且效率较高 激光修复提高修复效率与准确率(图)

       柔性切割与划线以及异形切割:柔性切割现阶段采用超快紫外激光器。 激光切割机的工作原理是利用 355nm 紫外短波长激光束扫描在表面,使高 能量的紫外光子直接破坏柔性材料表面的分子键,达到去除材料的目的。紫 外激光加工属于"冷加工",这种"冷"光刻蚀出来的部件热影响区小,具有光滑 的边缘和最低限度的碳化,能保证加工出来的产品质量最优。可以这么说, 异形切割是一种要求无限精细的高端切割技术,而能够支撑这种技术发展的正 是激光切割。有别于传统的刀具切割,激光切割利用高功率密度激光束照射被 切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的 移动,孔洞连续形成宽度很窄的(如 0.1mm 左右)切缝,完成对材料的切割。
       
       使用紫外激光器主要优点有以下四个:1)激光加工方式为非接触式加 工,加工过程中部件热影响区小;2)高性能紫外激光器,工作时聚焦光斑 小、功率分布均匀、热效应小、切缝宽度小、切割质量高;3)采用精密二 维工作台和全闭环数控系统,确保在快速切割的同时保持微米量级高精度;4)位置传感器和 CCD 影像定位技术,自动定位、对焦,使定位快速准确, 省时省心,效率高。
       
       综合这些优点,超快激光因其具有超快速度和超高峰值等特性,获得传 统激光无法比拟的高精度、低损伤等效果,比传统刀轮切割优势更为明显, 也将是未来柔性切割的主要方式。
       
       相比之下,当前的异形切割方式主要有两种:刀轮切割和激光切割。刀 轮切割属于机械加工,没有高温问题,不会导致框边黄化与热点缺口,但成 品较粗糙,容易改变玻璃本身的应力特性,且工序复杂,相对于激光切割来 说良率较低,不适用于精细的玻璃、蓝宝石等材料的加工。这种方案会导致 崩边严重。由于刀轮切割需要预留切割线,相比激光切割,刀轮切割对于整 个 Panel 的利用率会下降 10-20%,切割一片需要 2-3 分钟。
       
       而激光切割是非接触性加工,无机械应力破坏,且效率较高。同样的两 个 C 角,两个 R 角,一个 U 槽的加工方案,20 秒左右就可以完成切割。由 于激光切割的原理是将激光聚焦到材料上,对材料进行局部加热直至超过熔 点,然后用高压气体将熔融的金属吹离,随着光束与材料的移动,形成宽度 非常窄的切缝。激光切割的精度可以达到 20um。
       因此相比之下,激光切割在异形切割方面的优势明显,行业中全面屏异 形切割主要采用的是激光切割方案。
        
图表:激光切割与传统刀轮切割对比图
 
       资料来源:公开资料整理

       此外,激光退火、激光剥离、激光修复都是面板领域重要应用LTPS 的激光结晶化(退火):准分子激光器与紫外激光器是退火系统 所必需的器件。光结晶化技术尤其是准分子激光退火(ELA)技术目前在小 尺寸应用方面已经较为成熟,全球已经量产的 AMOLED 产品基本都使用了 ELA 技术。
       
图表:Coherent 新型准分子激光退火(ELA)系统VYPER 图
 
       资料来源:公开资料整理

       参考观研天下发布《2018年中国激光行业分析报告-市场运营态势与投资前景研究
       
       激光剥离:在柔性显示器制造中,可能会使用电子纸(电泳),液晶(LC) 或者有机光发射二极管(OLED)作为基础,大量的激光工艺被用来实现每 一层的有效结构直到最后切割和标记。在显示器制造的激光加工步骤之一是 在塑料基底上的激光剥离(LLO),用于释放最后来自临时刚性载体基板的 柔性显示器。相干是现阶段全球准分子激光器是唯一供应商,韩国 OLED 激 光设备厂商的准分子激光器也是采购自相干,设备单价高达数千万。
        
图表:激光剥离图
 
       资料来源:公开资料整理

       激光修复:OLED 面板在完成老化制程后,需要对其显示显示缺陷进行 检查标记,并对可修复的显示缺陷进行修复。
       
       首先,将 OLED 面板用真空固定于真空吸附平台上;然后,用点灯系统 将 OLED 面板点亮,此时,通过点亮的 OLED 基板,可确定可修复性的显 示缺陷的大致位置,并对显示缺陷予以标记;第三步,调节显示缺陷检查装 置的可调节平台使显微镜移至上一步所标记的显示缺陷的正上方,调节显微 镜对显示缺陷进行准确定位,并通过显示装置获取显示缺陷的图像信息;第 四步,将激光发生器打开,在显示装置的实时监控和指导下,利用发射的激 光束对显示缺陷进行精准修复。
        
       使用激光修复 OLED 面板显示缺陷的优点:通过将激光发生器的激光头 与显示缺陷检查装置的显微镜镜头重叠,避免了对 OLED 面板显示缺陷的重 复定位,显示缺陷检查到后,无需移动 OLED 面板即可直接进行修复,不但 提高修复效率,同时提高 OLED 面板显示缺陷的修复的准确率。
        
图表:激光修复图
 
       资料来源:公开资料整理

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