如今手機(jī)廠商都希望在大尺寸玻璃基板上，同時制造大量移動設(shè)備顯示屏。然后，在創(chuàng)建所有電路并添加各種其他膜層之后，使用  CO2 激光器將大幅面基板切割成一個個“Cell 單元”。 

這樣做的原因是，相較于原來的大尺寸基板，只包含幾個顯示屏的 Cell 單元更容易處理和運輸。要知道，移動設(shè)備組裝的最后工序大多是在另外的獨立工廠（通常位于不同的國家/地區(qū)�。┲型瓿�，不是最初生產(chǎn)顯示屏的那個工廠。根據(jù)不同顯示屏的尺寸和其他因素，每個 Cell 單元通常包含 2 到 10 個獨立的顯示屏。

行業(yè)現(xiàn)狀：切割并非易事

在完成手機(jī)或平板電腦組裝工序之前，必須從 Cell 單元中切割出單個顯示屏。此外，許多設(shè)計需要在顯示屏的某些位置鉆孔。這通常是為了露出攝像頭或其他傳感器。并且，有時還需要僅在特定區(qū)域有選擇性地去除某些膜層。這是為了容納位于顯示屏下方但不需要通孔的指紋傳感器。 

這些工藝稱為異形切割及鉆孔。它們要求極高，主要是由于以下幾個原因。首先，這些工藝是在接近成品的顯示屏上進(jìn)行的，幾乎所有成本都已經(jīng)包含在其中了。您肯定不想在這個階段報廢任何部件！

其次，這些工藝需要以極高機(jī)械精度來完成。也就是說，對工藝偏差和可重復(fù)性有非常嚴(yán)苛的要求。這對于避免在組裝工序中出現(xiàn)問題很有必要。目前，大多數(shù)手機(jī)的顯示屏幾乎覆蓋了設(shè)備的整個正面，周圍是一個非常窄的邊框。如果顯示屏切大了，就不能正好嵌入邊框。如果切小了，邊緣會出現(xiàn)間隙。此外，所有孔都需要與它們后面的組件（例如攝像頭）正確對齊。  

這些切割工藝另一個真正的關(guān)鍵之處在于它們產(chǎn)生的“熱影響區(qū)” （HAZ）。HAZ 是靠近切割邊緣的區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)由切割工藝產(chǎn)生的熱量可能會影響到顯示屏電路結(jié)構(gòu)，或產(chǎn)生氣泡、裂紋和其他缺陷。這些缺陷可能表現(xiàn)為肉眼可見的顯示不良區(qū)域�；蛘�，對于可折疊手機(jī)來說，它們可能最終會導(dǎo)致形成裂紋或使裂紋不斷擴(kuò)大。

對典型手機(jī)顯示屏來說，異形切割工藝允許的最大 HAZ 可能是 100 µm。對于可折疊顯示屏，則可能是 50 µm。對于鉆孔工藝，允許的最大 HAZ 常常會低于 20 µm。

當(dāng)然，我們是否忘了提及，異形切割工藝必須足夠快，需要盡量在幾秒鐘內(nèi)完成？這是因為切割工藝必須與其他生產(chǎn)步驟保持節(jié)拍，并滿足移動設(shè)備制造商要求的極高吞吐率。

解決方案：超短脈沖激光器

超短脈沖激光器是柔性 OLED 異形切割的理想之選。

對于顯示屏切割，只有一種激光器可以滿足每項要求。這就是超短脈沖（USP）激光器，它以非常高的重復(fù)頻率運行，并輸出紫外光。讓我們來了解一下為什么這些特性如此重要。

之所以要用 USP 激光器，是因為要在幾秒鐘內(nèi)完成厚度 0.5 mm 的顯示屏切割，USP激光器產(chǎn)生的 HAZ 比任何其他類型激光器都要小。一般來說，HAZ 會隨著脈沖寬度變短而變小。因此，飛秒 USP 激光器的 HAZ 可以達(dá)到 10 µm 以下，而皮秒 USP 激光器通常可以達(dá)到 30 µm 以下。

但也不是那么絕對。實際的 HAZ 差異并不總是像理論所表明的那樣明顯。切割速度、成本和其他考慮因素都會影響到哪款激光器“更適合”某個特定的應(yīng)用。

因此，皮秒和飛秒激光器目前都在生產(chǎn)中用于異形切割及鉆孔。不同的手機(jī)制造商往往有其“更中意”的技術(shù)路線。這通常取決于 HAZ 要求，以及他們使用特定類型激光器的經(jīng)驗和感受。 

異形切割及鉆孔都需要配合使用振鏡。并且激光器必須沿著同一路徑切割多次才能完全切下顯示屏。這使得重復(fù)頻率變得非常重要，它可直接體現(xiàn)為切割速度。如果兩臺激光器使用相同的脈沖能量，重復(fù)頻率較高的激光器可以實現(xiàn)更快的切割速度。

最后，基于以下幾個原因，紫外輸出也是其優(yōu)勢所在。首先，顯示屏是由多層異質(zhì)材料堆疊而成的，相較于更長波長的激光，這些材料對于紫外光的吸收更均勻。這就意味著，每層材料不論其成分，都會得到一致的切割。 

與更長波長的激光相比，紫外光還可以聚焦到更小的光斑尺寸（由于衍射）。這增加了焦點光斑的能量密度，意味著每次脈沖可以去除更多材料。從而加快了切割速度。此外，紫外光允許光學(xué)系統(tǒng)以更大的焦深工作。這使得切割工藝對工件高度或厚度的微小變化有更好的容差。

Coherent 高意公司為柔性 OLED 異形切割及鉆孔同時提供飛秒和皮秒兩種 USP 激光技術(shù)，有助于制造商選擇適合自身生產(chǎn)的方案。

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