二氧化碳雷射能夠以所需的速度和邊緣質量切割顯示器「單元板」和 偏光片，以實現具有成本效益的大批量生產(chan) 。

全球超大規模的顯示器製造商每天生產(chan) 超過100 萬(wan) 塊顯示器。這種超大的產(chan) 量需要極高速的生產(chan) 過程。

在生產(chan) 的初始階段，這種快速生產(chan) 能力還比較容易實現。其原因在於(yu) ， FPD 生產(chan) 周期的第 一個(ge) 環節是在包含超過 100 塊顯示器的母玻璃基板上執行的。這允許像 ELA和LLO 這樣 的步驟在一次操作中同時在母玻璃上處理所有顯示器。

但是，當大麵板被分成“單元板”時，情況就有了變化。這意味著要將它切割成單獨的顯示器，有時則是幾個(ge) 顯示器組成。從(cong) 本質上講，這種 cell 切割操作不能在整個(ge) 麵板上同時進行。它是一連串的操作。

當然，製造商不希望 cell 切割成為(wei) 生產(chan) 瓶頸。這個(ge) 過程仍必須與(yu) 生產(chan) 流程的其餘(yu) 環節保持同步。

超溫柔的切割

至少在理論上，可以使用各種不同方法來輕鬆切割薄而柔軟的有機發光二極管（OLED）顯示器。但是，這種特定應用麵臨(lin) 著一些獨特問題。

首先，每個(ge) 顯示器與(yu) 麵板上的相鄰顯示器僅(jin) 相隔幾毫米。其次，顯示器是由一堆異質材料構成的，每種材料可能具有不同的切割特性。最後，顯示器是相當易碎的電子設備。熱量或其他導致各層在物理上完全分離的因素都可能會(hui) 對顯示器造成損壞。

二氧化碳雷射則可以很好地優(you) 化在所有這些限製條件下的切割操作。這些雷射產(chan) 生高功率紅外光，可被 OLED 堆棧中的各種材料很好地吸收，使每一層都能被高效地切割。另外，切割不會(hui) 產(chan) 生任何碎屑，因此不會(hui) 影響顯示器外觀或功能，也無需采取額外的生產(chan) 步驟來去除 碎屑。

對於(yu) 顯示器 cell 和偏光片切割，通常使用高速、精密的掃描係統來傳(chuan) 送聚焦的二氧化碳光束 。這提供了所需的產(chan) 出率，產(chan) 生具有窄切口寬度的直線切割。

CELL切割涉及多層次問題

但是，高激光功率在實現快速切割的同時也有不利的一麵。這是因為(wei) 二氧化碳雷射紅外光切 割利用的是熱機製。也就是說，它將材料加熱到蒸發。在切割過程中，如此多的熱量進入零 件會(hui) 出現大範圍的熱影響區，進而導致顯示器電路損壞。

此外，柔性 OLED 顯示器的底層和頂層都使用的是聚合物材料。切割期間塑膠受熱，部分材料熔化但不汽化。熔化的材料流動並重新凝固成“熔珠”，於(yu) 是形成一些略厚的邊緣。

這些厚邊會(hui) 在隨後的生產(chan) 步驟中帶來問題，特別是當 OLED 顯示器頂部需要添加對比度增強偏光片時。這種偏光片也采用二氧化碳雷射切割，因此存在同樣的邊緣增厚問題。

示意圖說明使用連續波二氧化碳雷射切割顯示器單元板時的問題。

當這兩(liang) 個(ge) 部分層壓在一起時，較厚的邊緣會(hui) 造成層之間產(chan) 生氣泡或間隙，這是很大的缺陷。

經過調製的二氧化碳雷射使切割有了很大改進

為(wei) 避免產(chan) 生切割厚邊緣，Coherent 公司研發了一種調製二氧化碳雷射。這種雷射可快速打開和關(guan) 閉光束。雖然仍然依靠足夠的熱量來蒸發材料，但雷射不會(hui) 開很長時間，因此熱量不會(hui) 傳(chuan) 導到很遠的基板中使其中的材料熔化，不過也不是完全消除熱量。

調製二氧化碳雷射有兩(liang) 種不同的方法。一種是采用產(chan) 生連續輸出的雷射，然後用外部光調製器將其切割成脈衝(chong) 。這就是 Coherent 公司的 DIAMOND Cx10LDE+ 雷射采用的方法，這款雷射是目前 FPD 產(chan) 業(ye) 廣泛使用的顯示器 cell 和偏光片切割雷射。

CX10-LDE+ 之所以被廣泛使用，原因之一是調製器直接內(nei) 置在雷射中。這使得我們(men) 能夠完全整合雷射和數據控製電子設備，從(cong) 而優(you) 化整體(ti) 係統性能。要想達到所需的脈衝(chong) 控製精度和功率穩定性，以實現 FPD 製造商所需的工藝一致性和可重複性，這一點至關(guan) 重要。

調製二氧化碳雷射的第二種方法是使用 Q-Switch 。在這種方法中，調製器放置在激光共振腔內(nei) ，雷射以脈衝(chong) （而不是連續）模式運行。這對雷射的工作方式產(chan) 生了很大的影響。因此，雖然外部電源供應器提供微秒級脈衝(chong) 寬度，但 Q-Switch 產(chan) 生更短的奈秒級脈衝(chong) 寬度，並且還能顯著增加峰值脈衝(chong) 功率。

這些更短的脈衝(chong) 進一步減少了熱影響區，並且還可提高精度和對切割過程的控製能力。因此，許多 FPD 製造商正在轉為(wei) 采用這種技術。Coherent 公司的 DIAMOND Cx-10LQS+ 是 市麵上少有的 Q-Switch 二氧化碳雷射。

可靠性帶來節省成本

Coherent 公司的雷射在顯示器 cell 和偏光片切割領域大受歡迎的另一個(ge) 原因是，它們(men) 使用壽命長，可靠性高，並且我們(men) 擁有全球服務基礎設施。如今， FPD 製造商每天不間斷 地生產(chan) 出海量的產(chan) 品。因維修或更換雷射而導致生產(chan) 停機會(hui) 對產(chan) 量和成本造成巨大影響。 Coherent 公司的雷射擁有很長的使用壽命，通常在 10,000 到 20,000 小時之間，這確保了高質量 FPD 可以源源不斷地產(chan) 出。而且，當確實需要更換雷射時，Coherent 公司的全球庫存和快速反應服務團隊能保證第一時間予以更換。