自蘋果發布全麵屏產(chan) 品以來，其他各家廠商全麵跟進，全麵屏技術正式進入量產(chan) 階段。隨著用戶體(ti) 驗的提升，異形全麵屏是大勢所趨，能大幅提高屏占比，視覺效果更好，操作更方便，同時，全麵屏的設計也對加工技術提出了更高要求，見圖1。

圖1 常規劉海屏和異形水滴屏對比：a劉海屏圖形結構較簡單；b水滴屏圖形曲線複雜，刀輪無法切割

激光切割全麵屏優(you) 勢

LCD屏幕的結構模式（圖2）就決(jue) 定了它是雙片疊加，雙片玻璃的超薄特性決(jue) 定了它的脆性，切割的時候容易產(chan) 生崩邊，而崩邊則影響玻璃的強度，因此考察切割方式造成的崩邊量非常重要。

圖2 LCD結構：雙層玻璃，中間夾層為(wei) 液晶，單層玻璃厚度僅(jin) 0.15 mm-0.18 mm，常規刀輪接觸式切割極易破碎

針對異形切割，目前的主流技術有刀輪切割、CNC研磨及激光切割。目前手機全麵屏異形切割主要涉及C-Cut、R-Cut、U-Cut位置切割（如圖3）。其中C接近直線，R帶有一定弧度，U角弧度線條最複雜，在最新的水滴屏上體(ti) 現的尤為(wei) 明顯。

圖3 手機全麵屏切割示意圖

超快激光切割在屏幕異形切割優(you) 勢

通過上述三種方式的對比，激光技術切割全麵屏顯示出絕對優(you) 勢，將成為(wei) 以後的主流切割方式。

激光切割全麵屏基本技術路線

激光切割全麵屏是利用激光在材料內(nei) 的自聚焦現象進行切割。當超高峰值功率的激光被聚焦在透明材料內(nei) 部時，材料內(nei) 部由光傳(chuan) 播造成的非線性極化改變了光的傳(chuan) 播特性，將激光進行波前聚焦，這種現象稱為(wei) 自聚焦現象。自聚焦形成的超強光束在玻璃內(nei) 部形成直徑為(wei) 1 μm左右的絲(si) 線，高峰值能量將絲(si) 線貫穿處玻璃直接氣化，形成孔洞，再施加外力，可輕鬆高效裂開。

圖4 超快激光切割LCD方案原理示意：（a）貝塞爾光束，（b）貝塞爾光束貫穿玻璃

由圖4可以看出，貝塞爾切割為(wei) 貫穿式切割，不會(hui) 在玻璃內(nei) 部形成爆裂，因此對玻璃強度損傷(shang) 極小。

圖5 超快激光切割LCD方案實例

由圖5可以看出，超快激光加貝塞爾切割方案，可在無機械接觸下將玻璃完全切透，保證斷麵平整、無崩邊、無內(nei) 爆、品質極佳。

飛秒激光相比皮秒激光加工工藝對比

雖然激光切割方案作為(wei) 主流方案，占據了很大優(you) 勢，但目前采用較多的仍然是激光+CNC複合的方式。由於(yu) 使用的皮秒激光器，脈寬為(wei) 10 ps左右，仍存在一定熱影響，激光切割後，產(chan) 生的熱量會(hui) 在切割線邊緣產(chan) 生應力裂紋，使玻璃的強度降低，這就需要切割後輔以CNC研磨，沿切割玻璃的邊緣研磨一圈，將細小微裂紋磨掉，從(cong) 而提升玻璃強度，提高屏幕抗衝(chong) 力和彎曲能力。

但隨著超快激光技術的發展，激光脈寬進一步縮短，更窄脈寬意味著更高峰值和更低熱影響，得益於(yu) 更高峰值，使用更小的能量就可將玻璃切開，從(cong) 而對玻璃的損傷(shang) 更小。

以武漢安揚激光研發的全光纖超短脈衝(chong) 激光器Femto-YL係列為(wei) 例，其最窄脈寬可達300 fs，可調範圍300 fs-10 ps。通過長期數據驗證，在10 ps以下進行脈寬調節時，切割全麵屏各方麵效果有顯著提升。

FemtoYL-20係列激光器測試結果，當脈寬調到合適區間，切割全麵屏所需要的最低脈衝(chong) 能量<15 μJ，遠低於(yu) 10 ps激光所需要的20 μJ，熱影響可降低30%（120 μm→80 μm），玻璃損傷(shang) 降低，強度可提高30%（15 N→20 N），基本接近玻璃原始強度值，可實現全激光無需研磨。目前此方案已驗證成功，並在國內(nei) 一大麵板公司成功實現量產(chan) ，大幅提高了終端客戶的產(chan) 能，降低成本。

以安揚激光Femto-YL係列產(chan) 品為(wei) 例，比較飛秒激光與(yu) 皮秒激光的加工優(you) 勢

結論

飛秒激光微加工技術已經成為(wei) 當代微製造領域的研究熱點，在微電子、微光學、微機電係統和生物醫學等領域均已展露出重要的應用前景，並體(ti) 現出無可取代的優(you) 勢。

本文由武漢安揚激光技術有限責任公司供稿