世界上的大型顯示屏製造商每日產(chan) 量超百萬(wan) ，這要求生產(chan) 工藝具備高速吞吐率。在顯示麵板製造周期的第一階段，工藝是在可容納數百個(ge) 顯示屏的玻璃基板上執行的。因此，在準分子激光退火 (ELA) 和激光剝離 (LLO) 等步驟中，能夠一次性同時處理玻璃基板上的所有顯示屏。但是當大尺寸基板被分成 “Cell” 時，情況會(hui) 發生變化。因為(wei) Cell 切割操作無法在整個(ge) 麵板上同時進行，而是需要按部就班執行一係列操作。當然，製造商不希望 Cell 切割成為(wei) 生產(chan) 瓶頸。此工藝必須與(yu) 生產(chan) 流程的其餘(yu) 環節保持節拍。

　　優(you) 質的切割工藝

　　理論上講，薄型柔性OLED顯示屏切割有多種方法，但實踐中存在獨特問題。

　　首先，基板上每個(ge) 顯示屏與(yu) 相鄰顯示屏僅(jin) 相隔幾毫米。其次，顯示屏的結構是由一堆異構材料組合而成，每種材料的切割特性可能不同。最後，顯示屏是相對精密且脆弱的電子設備，其組成的不同膜層，可能會(hui) 因熱量或其他因素影響導致物理上的分離，從(cong) 而對顯示屏造成損傷(shang) 。

　　在所有上述條件的限製下，CO2 激光器提供了優(you) 化切割工藝的最佳手段。這些激光器產(chan) 生的高功率紅外光會(hui) 被 OLED 結構中的各種材料很好地吸收，這就意味著，每一層都能夠得到有效切割。而且，這些激光器在切割工藝中不會(hui) 產(chan) 生任何碎屑，從(cong) 而避免對顯示屏外觀或功能可能造成的影響，或是需要引入額外步驟才能去除這類碎屑。

　　在 Cell 和偏光片切割工藝中，通常利用高速、精密的掃描係統來傳(chuan) 送聚焦的 CO2 光斑。這樣做可以提供所需的吞吐率，並能實現切口寬度較窄的直線切割。

　　Cell 切割涉及多個(ge) 膜層

　　不過，能夠實現快速切割的高功率激光也會(hui) 帶來一些負麵作用。這是因為(wei) ，CO2 激光器發出的紅外光可用於(yu) 切割的原理是基於(yu) 熱效應。也就是說，激光會(hui) 對材料進行加熱直到材料氣化。在切割過程中，如果在部件上施加過多熱量，會(hui) 產(chan) 生較大的熱影響區，進而損壞顯示屏電路。

　　此外，柔性 OLED 顯示屏的底部和頂部膜層都是聚合物材質。如果這種塑料在切割過程中被過度加熱，材料中的一部分會(hui) 被熔融但不會(hui) 氣化。然後，它往往會(hui) 流動並重新凝固成“珠子”形狀，從(cong) 而在膜層邊緣處導致略厚的“唇緣”。

　　這個(ge) “唇緣”在後續生產(chan) 步驟中會(hui) 帶來問題，特別是在 OLED 顯示屏頂部貼附偏光片時問題更為(wei) 突出。這種偏光片用於(yu) 抑製環境光反射從(cong) 而增強顯示對比度，也采用 CO2 激光器做切割，因此可能會(hui) 遇到相同的邊緣增厚問題。

　　示意圖說明了使用連續二氧化碳激光器切割顯示屏單元板時的問題

　　在將這兩(liang) 部分膜層壓合到一起時，邊緣的唇緣會(hui) 在膜層之間產(chan) 生氣泡或間隙。這是我們(men) 非常不希望發生的情況。

　　調製型 CO2 激光器切割

　　避免在切割邊緣產(chan) 生唇緣的方法是對 CO2 激光器進行調製，這意味著要實現激光束的快速打開和關(guan) 閉。這樣，激光作用產(chan) 生的熱量仍然足以使材料氣化。但又不會(hui) 讓激光加熱過程持續太長時間，從(cong) 而導致熱量傳(chuan) 導深入到基板內(nei) 部，這種熱量會(hui) 熔融基板內(nei) 部的材料，而不是完全去除。

　　有兩(liang) 種不同的方法可以調製 CO2 激光器。第一種方法，是采用輸出連續波的激光器，然後使用外部聲光調製器將其切成脈衝(chong) 。Coherent DIAMOND Cx-10LDE+ 就是這種方案，目前在平板顯示行業(ye) ，它是 Cell 和偏光片切割工藝中最熱門的激光器型號。

　　Cx-10LDE+ 被如此廣泛使用的一個(ge) 重要原因是其中內(nei) 置了調製器。通過這種方法，我們(men) 能夠把激光器和調製器完全集成在一起，從(cong) 而優(you) 化係統的整體(ti) 性能。這對於(yu) 達到高精度的脈衝(chong) 控製和功率穩定性至關(guan) 重要，顯示麵板製造商要求工藝具備極高的一致性和可重複性，上述性能是實現該目標的關(guan) 鍵前提。

　　調製 CO2 激光器的第二種方法是 Q 開關(guan) 。在這種方法中，調製器置於(yu) 激光諧振腔內(nei) 部，以便激光器以脈衝(chong) 模式(而不是連續模式)運行。這讓激光器的工作模式發生了很大變化。因此，外部調製器的引入可以使激光器輸出微秒級寬度脈衝(chong) ，Q 開關(guan) 方案則能夠產(chan) 生更窄的納秒級寬度脈衝(chong) ，而且還能顯著增加峰值脈衝(chong) 功率。

　　這些更短的脈衝(chong) 可進一步縮小熱影響區，還能夠實現更高的精度以及更好地控製切割工藝。因此，許多顯示麵板製造商正在轉向采用這種技術。Coherent DIAMOND Cx-10LQS+ 是市麵上唯一一款 Q 開關(guan) CO2 激光器。