2019年除了5G技術(shù),柔性可折疊屏幕也成為今年手機(jī)行業(yè)的熱門(mén)話(huà)題。近日,手機(jī)廠(chǎng)商三星、華為先后分別發(fā)布了Galaxy Fold、HUAWEI Mate X折疊屏手機(jī),而柔宇科技和小米先后展示了正在研發(fā)的可折疊手機(jī)真機(jī)。另一邊,OPPO與華為則顯得更加含蓄,二者表示把可折疊手機(jī)均保留在MWC 2019(世界移動(dòng)大會(huì))上發(fā)布。蘋(píng)果雖然沒(méi)有直接“參戰(zhàn)”,但也一直暗自在布局可折疊手機(jī)的相關(guān)技術(shù)。據(jù)CNET報(bào)道,蘋(píng)果日前再一次更新了一項(xiàng)關(guān)于可折疊iPhone的專(zhuān)利,它展示了使用折疊屏幕的各種方式……
折疊手機(jī)的出現(xiàn),打破了手機(jī)和平板的界限,同時(shí)還支持5G應(yīng)用,這也標(biāo)志著電子信息產(chǎn)業(yè)的里程碑式變革到來(lái)。折疊屏手機(jī)新性能對(duì)生產(chǎn)加工工藝也產(chǎn)生了更高的要求。其中,約70%的手機(jī)加工鏈和制造環(huán)節(jié)都用到了多種不同的激光工藝。
在柔性O(shè)LED生產(chǎn)過(guò)程中,激光加工對(duì)各段制程起著至關(guān)重要的作用,并且激光以其靈活高效成為柔性化生產(chǎn)線(xiàn)的首選。目前,柔性屏及各種可穿戴電子已經(jīng)成了消費(fèi)電子行業(yè)的趨勢(shì)之一,柔性材料的多層結(jié)構(gòu),使得加工柔性材料成了高精尖的難題。隨著超快激光技術(shù)的成熟、成本的降低,使其激發(fā)在加工柔性材料中的應(yīng)用潛力。
在柔性幕方面,LLO激光取下技術(shù)是將柔性PI基底和玻璃背板剝離的關(guān)鍵工序。在OLED全制程中,激光修復(fù)技術(shù)可以有效提高面板制造良率。以上這些,都是激光技術(shù)在OLED面板制造中的應(yīng)用。
柔性顯示面板或超薄半導(dǎo)體晶片批量生產(chǎn)的常規(guī)方法為:先在涂覆聚合物的剛性玻璃載體上刻寫(xiě)電路,并在最終工藝步驟中將器件從載體上剝離。其技術(shù)方案為——將紫外準(zhǔn)分子激光器的線(xiàn)光束透過(guò)玻璃基板載體,照射在聚合物層上。
由于激光的波長(zhǎng)很短,材料對(duì)激光的吸收率很高,只有緊鄰玻璃基板的聚合物被蒸發(fā),從而實(shí)現(xiàn)了基板與器件的分離。采用308nm準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行激光剝離時(shí),激光脈寬約為25ns,需要的能量密度約為200J/cm2。此外,由于激光波長(zhǎng)較短,吸收率很高,剝離過(guò)程中無(wú)需制備額外的過(guò)渡層來(lái)增強(qiáng)激光吸收。
實(shí)踐證明,許多常規(guī)的剛性載體分離技術(shù)并不適合用于規(guī)?;a(chǎn)。例如,機(jī)械剝離技術(shù)和化學(xué)蝕刻工藝,其生產(chǎn)效率低,局限性大,而且生產(chǎn)良率也不高。甚至,后一種方法還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。
相比之下,激光剝離工藝則是更好的選擇。為了將激光吸收限制在聚合物與玻璃載體界面附近,該工藝要求使用波長(zhǎng)盡量短的激光(波長(zhǎng)短于350nm)。由于準(zhǔn)分子激光器具有波長(zhǎng)短(激光剝離工藝中常用的是308nm以及248nm)、能量和功率高的特點(diǎn),因此在精密微電子器件生產(chǎn)中,采用準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行激光剝離,不僅良率高,而且產(chǎn)量大,完全可以滿(mǎn)足微電子市場(chǎng)的批量化生產(chǎn)需求。
事實(shí)上,短波長(zhǎng)準(zhǔn)分子激光器系統(tǒng)配合高質(zhì)量的線(xiàn)光束光學(xué)器件,對(duì)于批量化生產(chǎn)而言是至關(guān)重要的:激光剝離技術(shù)通常用于高價(jià)值元器件的制備;激光剝離工藝位于一系列高成本工藝步驟之后;激光剝離工藝是許多高價(jià)值元器件和相應(yīng)的零部件制備的核心技術(shù);在柔性屏的制備中,激光剝離工藝1% 的不良率,就會(huì)造成每年高達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元的利潤(rùn)損失。
折疊屏手機(jī)從原來(lái)一塊玻璃屏幕變成了兩塊玻璃屏幕,玻璃的用量翻了一倍。采用傳統(tǒng)的機(jī)加方式切割玻璃容易發(fā)生崩邊、裂紋等問(wèn)題。相較之下,激光切割工藝采用非接觸式加工方式,適用于薄玻璃及超薄玻璃加工,具備可實(shí)現(xiàn)異形切割,具有切割邊緣崩邊小、精度高等優(yōu)點(diǎn),且大幅提高了工件良率及加工效率。
隨著OLED柔性顯示技術(shù)大勢(shì)已定,越來(lái)越多的激光企業(yè)開(kāi)始布局新戰(zhàn)略:
據(jù)了解,相干公司推出了新一代具有高脈沖重復(fù)頻率的超短脈沖激光器HyperRapid NX,可在最高1,600 kHz的重復(fù)頻率下提供30W的紫外光平均功率,從而成為OLED切割應(yīng)用的標(biāo)桿。
大族顯示與半導(dǎo)體自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)柔性O(shè)LED激光切割設(shè)備在6月正式投產(chǎn),這款設(shè)備集分切、倒角、檢測(cè)于一體,主要應(yīng)用于OLED高分子聚合材料的激光切割,推動(dòng)了柔性顯示技術(shù)的快速發(fā)展。
華工激光研發(fā)了一款OLED面板玻璃異形全自動(dòng)切割機(jī)配有皮秒激光器,專(zhuān)為OLED面板的快速切割而開(kāi)發(fā),并集成自動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)/超聲波裂片等工藝,適用于批量化生產(chǎn)。
結(jié)語(yǔ):隨著手機(jī)行業(yè)發(fā)展需求不斷變化,激光加技術(shù)為適應(yīng)變化也在面臨著更新升級(jí)。由于柔性屏生產(chǎn)工藝中大量使用固體激光器(DPSS),未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)新建柔性屏生產(chǎn)線(xiàn)的投入將達(dá) 3000 億元,這將產(chǎn)生大量新增固體激光器需求,同時(shí)也激發(fā)著激光在柔性屏制造中的應(yīng)用潛力。