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激光在柔性屏制造中的应用

日期:2019-04-15 14:21:19 人气:




2019年除了5G技术,柔性可折叠屏幕也成为今年手机行业的热门话题。近日,手机厂商三星、华为先后分别发布了Galaxy Fold、HUAWEI Mate X折叠屏手机,而柔宇科技和小米先后展示了正在研发的可折叠手机真机。另一边,OPPO与华为则显得更加含蓄,二者表示把可折叠手机均保留在MWC 2019(世界移动大会)上发布。苹果虽然没有直接“参战”,但也一直暗自在布局可折叠手机的相关技术。据CNET报道,苹果日前再一次更新了一项白菜网送彩金可折叠iPhone的专利,它展示了使用折叠屏幕的各种方式……


折叠手机


折叠手机的出现,打破了手机和平板的界限,同时还支持5G应用,这也标志着电子信息产业的里程碑式变革到来。折叠屏手机新性能对生产加工工艺也产生了更高的要求。其中,约70%的手机加工链和制造环节都用到了多种不同的激光工艺。 


在柔性OLED生产过程中,激光加工对各段制程起着至关重要的作用,并且激光以其灵活高效成为柔性化生产线的首选。目前,柔性屏及各种可穿戴电子已经成了消费电子行业的趋势之一,柔性材料的多层结构,使得加工柔性材料成了高精尖的难题。随着超快激光技术的成熟、成本的降低,使其激发在加工柔性材料中的应用潜力。 




柔性显示面板生产中的激光剥离工艺


在柔性幕方面,LLO激光取下技术是将柔性PI基底和玻璃背板剥离的关键工序。在OLED全制程中,激光修复技术可以有效提高面板制造良率。以上这些,都是激光技术在OLED面板制造中的应用。


柔性显示面板或超薄半导体晶片批量生产的常规方法为:先在涂覆聚合物的刚性玻璃载体上刻写电路,并在最终工艺步骤中将器件从载体上剥离。其技术方案为——将紫外准分子激光器的线光束透过玻璃基板载体,照射在聚合物层上。 


由于激光的波长很短,材料对激光的吸收率很高,只有紧邻玻璃基板的聚合物被蒸发,从而实现了基板与器件的分离。采用308nm准分子激光器进行激光剥离时,激光脉宽约为25ns,需要的能量密度约为200J/cm2。此外,由于激光波长较短,吸收率很高,剥离过程中无需制备额外的过渡层来增强激光吸收。


激光剥离工艺是更好的选择


实践证明,许多常规的刚性载体分离技术并不适合用于规模化生产。例如,机械剥离技术和化学蚀刻工艺,其生产效率低,局限性大,而且生产良率也不高。甚至,后一种方法还会对环境产生危害。


相比之下,激光剥离工艺则是更好的选择。为了将激光吸收限制在聚合物与玻璃载体界面附近,该工艺要求使用波长尽量短的激光(波长短于350nm)。由于准分子激光器具有波长短(激光剥离工艺中常用的是308nm以及248nm)、能量和功率高的特点,因此在精密微电子器件生产中,采用准分子激光器进行激光剥离,不仅良率高,而且产量大,完全可以满足微电子市场的批量化生产需求。


事实上,短波长准分子激光器系统配合高质量的线光束光学器件,对于批量化生产而言是至关重要的:激光剥离技术通常用于高价值元器件的制备;激光剥离工艺位于一系列高成本工艺步骤之后;激光剥离工艺是许多高价值元器件和相应的零部件制备的核心技术;在柔性屏的制备中,激光剥离工艺1% 的不良率,就会造成每年高达数百万美元的利润损失。


柔性屏激光切割工艺技术


折叠屏手机从原来一块玻璃屏幕变成了两块玻璃屏幕,玻璃的用量翻了一倍。采用传统的机加方式切割玻璃容易发生崩边、裂纹等问题。相较之下,激光切割工艺采用非接触式加工方式,适用于薄玻璃及超薄玻璃加工,具备可实现异形切割,具有切割边缘崩边小、精度高等优点,且大幅提高了工件良率及加工效率。 


随着OLED柔性显示技术大势已定,越来越多的激光白菜网送彩金开始布局新战略:


据了解,相干白菜网送彩金推出了新一代具有高脉冲重复频率的超短脉冲激光器HyperRapid NX,可在最高1,600 kHz的重复频率下提供30W的紫外光平均功率,从而成为OLED切割应用的标杆。


大族显示与半导体自主研发的国内首台柔性OLED激光切割设备在6月正式投产,这款设备集分切、倒角、检测于一体,主要应用于OLED高分子聚合材料的激光切割,推动了柔性显示技术的快速发展。


华工激光研发了一款OLED面板玻璃异形全自动切割机配有皮秒激光器,专为OLED面板的快速切割而开发,并集成自动化光学检测/超声波裂片等工艺,适用于批量化生产。


结语:随着手机行业发展需求不断变化,激光加技术为适应变化也在面临着更新升级。由于柔性屏生产工艺中大量使用固体激光器(DPSS),未来几年国内新建柔性屏生产线的投入将达 3000 亿元,这将产生大量新增固体激光器需求,同时也激发着激光在柔性屏制造中的应用潜力。