CO2 레이저는 대량 생산에 필요한 속도와 가장자리 품질로 디스플레이 "셀"과 편광판을 절단할 수 있습니다.
세계에서 가장 큰 디스플레이 제조업체는 하루에 100만 개 이상의 디스플레이를 생산합니다. 이 엄청난 양은 매우 고속 생산 공정을 필요로 합니다.
생산 초기 단계에서는 이러한 신속한 생산 능력을 비교적 쉽게 달성할 수 있습니다. 그 이유는 FPD 생산 주기의 첫 번째 단계가 100개 이상의 디스플레이가 포함된 마더 글래스 기판에서 수행되기 때문입니다. 이를 통해 ELA 및 LLO와 같은 단계에서는 단일 작업으로 마더 글래스의 모든 디스플레이를 동시에 처리할 수 있습니다.
그러나 대형 패널이 "셀"로 나뉘면 상황이 달라집니다. 즉, 개별 디스플레이로, 때로는 여러 디스플레이로 절단됩니다. 본질적으로 이 셀 절단 작업은 전체 패널에서 동시에 수행할 수 없습니다. 일련의 작업입니다.
물론, 제조업체는 셀 절단이 생산 병목 현상이 되기를 원하지 않습니다. 이 프로세스는 여전히 나머지 생산 프로세스와 동기화되어야 합니다.
매우 부드러운 절단
얇고 유연한 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이는 적어도 이론적으로는 다양한 방법을 사용하여 쉽게 절단할 수 있습니다. 그러나 이 특정 응용 프로그램은 몇 가지 고유한 문제를 제기합니다.
첫째, 각 디스플레이는 패널에서 이웃과 불과 몇 밀리미터 떨어져 있습니다. 둘째, 디스플레이는 이질적인 재료의 스택으로 만들어졌으며, 각각은 서로 다른 절단 특성을 가질 수 있습니다. 마지막으로, 디스플레이는 상당히 취약한 전자 장치입니다. 열이나 레이어가 물리적으로 완전히 분리되는 다른 요인은 디스플레이를 손상시킬 수 있습니다.
CO2 레이저는 이러한 모든 제약 내에서 절단 작업을 최적화하는 데 적합합니다. 이 레이저는 OLED 스택의 다양한 재료에 잘 흡수되는 고출력 적외선을 생성하여 각 층을 효율적으로 절단할 수 있습니다. 또한 절단 시 파편이 발생하지 않으므로 디스플레이의 모양이나 기능에 영향을 미치지 않으며 파편을 제거하기 위한 추가 생산 단계가 필요하지 않습니다.
디스플레이 셀 및 편광판 절단의 경우 일반적으로 고속 정밀 스캐닝 시스템을 사용하여 초점이 맞춰진 CO2 빔을 전달합니다. 이는 필요한 처리량을 제공하여 좁은 커프 폭의 직선 절단을 생성합니다.
CELL 절단에는 여러 수준의 문제가 수반됩니다.
그러나 높은 레이저 출력은 빠른 절단을 가능하게 하지만 단점이 있습니다. 이는 CO2 레이저 적외선 절단이 열 메커니즘을 사용하기 때문입니다. 즉, 재료가 증발할 때까지 가열합니다. 절단 과정에서 너무 많은 열이 부품에 들어가 큰 열 영향 구역이 나타나 디스플레이 회로를 손상시킬 수 있습니다.
또한, 플렉시블 OLED 디스플레이의 하단과 상단 층은 모두 폴리머 소재로 만들어졌습니다. 절단하는 동안 플라스틱이 가열되고 일부 소재는 녹지만 증발하지는 않습니다. 녹은 소재는 흐르고 다시 응고되어 "비드"가 되는데, 이로 인해 약간 두꺼운 모서리가 생깁니다.
이러한 두꺼운 모서리는 후속 생산 단계에서 문제를 일으킬 수 있으며, 특히 OLED 디스플레이 위에 대비 향상 편광판을 추가할 때 그렇습니다. 이 편광판도 CO2 레이저로 절단되며 동일한 모서리 두꺼워짐 문제가 있습니다.
두 부분을 적층할 때, 두꺼운 가장자리로 인해 두 층 사이에 기포나 틈이 생길 수 있는데, 이는 심각한 결함입니다.
변조된 CO2 레이저로 절단이 훨씬 더 좋아졌습니다.
절단 시 두꺼운 모서리를 피하기 위해 Coherent는 변조된 CO2 레이저를 개발했습니다. 이 레이저는 빔을 매우 빠르게 켜고 끕니다. 여전히 재료를 증발시키기에 충분한 열에 의존하지만 레이저는 오래 켜지지 않으므로 열이 기판 깊숙이 전달되어 재료를 녹이지 않지만 열이 완전히 제거되지도 않습니다.
CO2 레이저를 변조하는 데는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 연속 출력을 생성하는 레이저를 사용한 다음 외부 광 변조기로 펄스로 절단하는 것입니다. 이는 현재 FPD 산업에서 디스플레이 셀과 편광판을 절단하는 데 널리 사용되는 Coherent의 DIAMOND Cx10LDE+ 레이저가 취하는 접근 방식입니다.
CX10-LDE+가 널리 사용되는 한 가지 이유는 변조기가 레이저에 직접 내장되어 있기 때문입니다. 이를 통해 레이저와 데이터 제어 전자 장치를 완전히 통합하여 전체 시스템 성능을 최적화할 수 있습니다. 이는 FPD 제조업체가 요구하는 공정 일관성과 반복성을 달성하기 위해 필요한 펄스 제어 정확도와 전력 안정성을 달성하는 데 중요합니다.
CO2 레이저를 변조하는 두 번째 방법은 Q-스위치를 사용하는 것입니다. 이 방법에서는 변조기를 레이저 공진기 내부에 배치하고 레이저를 펄스(연속 모드가 아닌) 모드로 작동시킵니다. 이는 레이저 작동 방식에 상당한 영향을 미칩니다. 따라서 외부 전원 공급 장치가 마이크로초 펄스 폭을 제공하는 반면, Q-스위치는 더 짧은 나노초 펄스 폭을 생성하고 피크 펄스 전력도 상당히 증가시킵니다.
이러한 짧은 펄스는 열 영향을 받는 영역을 더욱 줄이고 절단 공정에 대한 더 큰 정밀도와 제어를 제공합니다. 결과적으로 많은 FPD 제조업체가 이 기술로 전환하고 있습니다. Coherent의 DIAMOND Cx-10LQS+는 시중에 나와 있는 몇 안 되는 Q-Switch CO2 레이저 중 하나입니다.
신뢰성은 비용 절감을 가져온다
Coherent 레이저가 디스플레이 셀 및 편광판 절단에 인기 있는 또 다른 이유는 긴 수명, 높은 신뢰성 및 글로벌 서비스 인프라 때문입니다. 오늘날 FPD 제조업체는 중단 없이 매일 엄청난 수의 제품을 생산합니다. 레이저를 수리하거나 교체하기 위한 생산 중단 시간은 수율과 비용에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. Coherent 레이저는 일반적으로 10,000~20,000시간의 긴 수명을 가지고 있어 고품질 FPD를 지속적으로 생산할 수 있습니다. 그리고 레이저를 교체해야 할 경우 Coherent의 글로벌 재고와 신속한 대응 서비스 팀이 가능한 한 빨리 교체할 수 있도록 보장합니다.
