디스플레이 제조의 레이저: FlexOLED 모양 및 구멍 절단
고출력, 자외선, 극초단 펄스 레이저만이 민감한 회로를 손상시키지 않고 거의 완성된 디스플레이를 절단하는 데 필요한 속도와 정밀도를 제공할 수 있습니다.
2022년 10월 4일 작성자: 일관적인
이 시리즈의 다른 게시물에서는 모바일 장치의 수가 얼마나 많은지 설명했습니다.표시대형 "모자 유리" 패널에 한꺼번에 제작됩니다. 그런 다음 모든 회로가 생성되고 다양한 다른 레이어가 추가된 후 대형 기판이 다음을 사용하여 "셀"로 절단됩니다.CO2레이저.
이것은 몇 개의 디스플레이만 포함하는 셀이 원래의 대형 기판보다 취급 및 운반이 훨씬 쉽기 때문에 수행됩니다. 모바일 장치 조립의 마지막 단계는 일반적으로 디스플레이 회로가 원래 제조된 곳과 별도의 생산 시설(종종 다른 국가에 있음!)에서 수행됩니다. 개별 디스플레이의 크기와 기타 요인에 따라 셀에는 일반적으로 2~10개의 개별 디스플레이가 포함됩니다.
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절단하기가 어렵습니다
휴대폰이나 태블릿을 조립하기 전에 각 개별 디스플레이를 셀에서 잘라내야 합니다. 또한 많은 디자인에는 디스플레이 내부 어딘가에 구멍이 필요합니다. 이는 일반적으로 카메라나 기타 센서가 확인할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 또한 특정 영역에 걸쳐 디스플레이 레이어 중 일부만 선택적으로 제거되는 경우도 있습니다. 이는 디스플레이 아래에 있는 지문 센서를 수용하기 위한 것이지만 관통 구멍은 필요하지 않습니다.
이러한 프로세스를 형상 및 구멍 절단이라고 합니다. 그리고 그들은 몇 가지 이유로 극도로 요구합니다. 첫째, 사실상 완성된 디스플레이에서 수행되고 있으며 거의 모든 비용이 소요됩니다. 이 단계에서는 부품을 폐기하고 싶지 않습니다!
또한 높은 기계적 정밀도로 수행되어야 합니다. 즉, 공차가 매우 엄격하고 반복성이 높습니다. 이는 조립 중 문제를 방지하기 위해 필요합니다. 대부분의 최신 휴대폰에는 장치 상단 표면 전체를 거의 덮는 디스플레이가 있으며 그 주위에는 매우 얇은 베젤이 있습니다. 디스플레이를 너무 크게 자르면 베젤에 딱 맞지 않습니다. 너무 작으면 가장자리 주위에 틈이 나타납니다. 또한 모든 구멍은 뒤에 있는 모든 것(카메라 등)과 올바르게 정렬되어야 합니다.
이러한 절단 공정의 또 다른 중요한 측면은 생성되는 "열 영향 구역"(HAZ)입니다. HAZ는 절단 공정에서 발생하는 열이 디스플레이 회로에 영향을 미치거나 기포, 균열 또는 기타 결함을 일으킬 수 있는 가장자리 옆 영역입니다. 이는 사용자의 눈에 디스플레이의 불량 영역으로 보일 수 있습니다. 또는 폴더블 휴대폰의 경우 결국 균열이 형성되거나 전파될 수 있는 원인이 될 수 있습니다.
일반적인 전화기 모양 절단에 대한 최대 HAZ 사양은 100μm일 수 있습니다. 폴더블 디스플레이의 경우 50μm가 될 수 있습니다. 그리고 구멍 절단의 경우 최대 허용 HAZ가 20μm 미만인 경우도 많습니다.
물론, 형태 절단 과정이 빨라야 한다는 사실을 언급하는 것을 잊었나요? 문자 그대로 최대 몇 초 안에 완료됩니까? 절단 작업은 다른 생산 단계와 보조를 맞춰야 하고 모바일 기기 제조업체가 직면한 엄청난 처리량 요구 사항을 충족해야 하기 때문입니다.
초단 펄스 레이저로 FlexOLED 모양을 얻음
겨자, 더 정확하게는 디스플레이를 절단하고 이러한 요구 사항을 모두 충족할 수 있는 레이저는 한 종류뿐입니다. 입니다초단 펄스(USP) 레이저 높은 반복률로 작동하고 자외선으로 출력됩니다. 이러한 각 특성이 왜 그토록 필수적인지 살펴보겠습니다.
USP 레이저는 다른 레이저 유형보다 훨씬 작은 HAZ를 제공하기 때문에 필요합니다. 최소한 몇 초 안에 0.5mm 두께의 디스플레이를 절단할 수 있는 레이저입니다. 일반적으로 HAZ는 펄스가 짧아질수록 작아집니다. 따라서 펨토초 USP 레이저는 10μm 미만의 HAZ를 제공할 수 있는 반면, 피코초 USP 레이저는 일반적으로 30μm 미만에 도달할 수 있습니다.
그러나 그것은 그렇게 명확하지 않습니다. 실제 HAZ 차이가 이론에서 알 수 있는 것처럼 항상 뚜렷한 것은 아닙니다. 그리고 특정 응용 분야에 어떤 레이저가 "최적"인지에 영향을 미칠 수 있는 속도, 비용 및 기타 실제 고려 사항에는 차이가 있습니다.
결과적으로 피코초 및 펨토초 레이저는 현재 생산 형상 및 구멍 절단에 사용됩니다. 휴대폰 제조업체마다 "선호하는" 기술이 있는 경향이 있습니다. 이는 HAZ 요구 사항과 특정 유형의 레이저에 대한 경험 및 편안함 수준을 기반으로 합니다.
형상 절단과 구멍 절단은 모두 스캐너를 사용하여 수행됩니다. 그리고 레이저는 디스플레이를 완전히 절단하려면 동일한 경로를 여러 번 추적해야 합니다. 이는 반복률을 중요하게 만듭니다. 이는 절단 속도로 직접 변환됩니다. 두 개의 레이저가 동일한 펄스 에너지를 갖는 경우 더 높은 반복으로 작동하는 레이저가 더 빠르게 절단됩니다.
마지막으로 UV 출력은 몇 가지 이유로 유익합니다. 첫째, 디스플레이를 구성하는 이종 스택의 모든 다양한 재료에 의해 더 긴 파장보다 더 균등하게 흡수됩니다. 이는 구성에 관계없이 각 레이어가 일관되게 절단된다는 것을 의미합니다.
자외선은 회절로 인해 긴 파장보다 작은 점 크기에 집중될 수도 있습니다. 이는 집중된 지점의 에너지 밀도를 증가시키며, 이는 각 펄스가 더 많은 재료를 제거한다는 것을 의미합니다. 이렇게 하면 절단 속도가 빨라집니다. 또한 UV 광선을 사용하면 광학 장치가 더 큰 초점 심도로 작동할 수 있습니다. 이렇게 하면 절단 공정에서 부품 높이나 두께의 약간의 변화를 더 잘 견딜 수 있습니다.
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