לייזרים CO2 יכולים לחתוך "תאי" תצוגה ומקטבים במהירויות ובאיכות הקצה הנדרשת לייצור חסכוני בנפח גבוה.
יצרני המסכים הגדולים בעולם מייצרים יותר ממיליון צגים ביום. נפח עצום זה דורש תהליך ייצור מהיר במיוחד.
בשלבים המוקדמים של הייצור, יכולת ייצור מהירה זו קלה יחסית להשגה. הסיבה לכך היא שהשלבים הראשונים במחזור הייצור של FPD מבוצעים על מצע זכוכית אם המכיל יותר מ-100 צגים. זה מאפשר לשלבים כמו ELA ו-LLO לעבד את כל התצוגות על זכוכית האם בו זמנית בפעולה אחת.
עם זאת, המצב משתנה כאשר הפאנל הגדול מחולק ל"תאים". זה אומר שהוא נחתך לתצוגות בודדות, ולפעמים למספר תצוגות. מטבע הדברים, פעולת חיתוך תאים זו לא יכולה להתבצע בו זמנית על הפאנל כולו. זו סדרה של פעולות.
כמובן, היצרנים לא רוצים שחיתוך תאים יהפוך לצוואר בקבוק בייצור. התהליך עדיין חייב להיות מסונכרן עם שאר תהליך הייצור.
חיתוך סופר עדין
ניתן לחתוך בקלות צגי דיודה פולטת אור אורגנית (OLED) דקים וגמישים באמצעות מגוון שיטות שונות, לפחות בתיאוריה. עם זאת, יישום מסוים זה מציג כמה בעיות ייחודיות.
ראשית, כל תצוגה מופרדת מהשכנה שלה בפאנל במילימטרים בודדים בלבד. שנית, התצוגה עשויה מערימה של חומרים הטרוגניים, שלכל אחד מהם עשויים להיות מאפייני חיתוך שונים. לבסוף, התצוגה היא מכשיר אלקטרוני שביר למדי. חום או גורמים אחרים הגורמים לשכבות להיפרד פיזית לחלוטין עלולים לפגוע בתצוגה.
לייזרים CO2 מתאימים היטב לייעל את פעולות החיתוך בתוך כל המגבלות הללו. לייזרים אלו מייצרים אור אינפרא אדום בעל הספק גבוה הנספג היטב בחומרים השונים בערימת ה-OLED, ומאפשר לחתוך כל שכבה ביעילות. בנוסף, החיתוך אינו מייצר פסולת, ולכן אינו משפיע על מראה או תפקוד התצוגה, ואין צורך בשלבי ייצור נוספים כדי להסיר את הפסולת.
עבור חיתוך תאי תצוגה ומקטב, נעשה בדרך כלל שימוש במערכת סריקה מהירה ומדויקת כדי לספק אלומת CO2 ממוקדת. זה מספק את התפוקה הנדרשת, ומייצר חיתוכים ישרים עם רוחבי עצים צרים.
חיתוך CELL כרוך ברמות מרובות של בעיות
עם זאת, להספק לייזר גבוה, על אף שהוא מאפשר חיתוך מהיר, יש חיסרון. הסיבה לכך היא שחיתוך אינפרא אדום בלייזר CO2 משתמש במנגנון תרמי. כלומר, הוא מחמם את החומר עד שהוא מתאדה. במהלך תהליך החיתוך, כל כך הרבה חום נכנס לחלק שמופיע אזור גדול מושפע חום, מה שעלול לפגוע במעגלי התצוגה.
בנוסף, הן השכבה התחתונה והן העליונה של צגי OLED גמישים עשויים מחומרים פולימריים. במהלך החיתוך, הפלסטיק מחומם וחלק מהחומר נמס אך אינו מתאדה. החומר המותך זורם ומתגבש מחדש ל"חרוז", מה שמביא לקצוות מעט עבים.
קצוות עבים אלו עלולים לגרום לבעיות בשלבי הייצור הבאים, במיוחד כאשר מתווסף מקטב משפר ניגודיות על גבי תצוגת ה-OLED. גם מקטב זה נחתך בלייזר CO2 וסובל מאותה בעיית עיבוי קצוות.
כאשר שני החלקים משולבים יחד, הקצה העבה יותר עלול לגרום לבועות או לרווחים בין השכבות, וזה פגם חמור.
לייזר CO2 מאופנן הופכים את החיתוך להרבה יותר טוב
כדי למנוע קצוות עבים בעת חיתוך, Coherent פיתחה לייזר CO2 מאופנן. לייזר זה מדליק ומכבה את הקרן במהירות רבה. למרות שעדיין מסתמכים על מספיק חום לאידוי החומר, הלייזר אינו דולק לאורך זמן רב, כך שהחום אינו מוליך הרחק לתוך המצע כדי להמיס את החומר שם, אך גם החום אינו מסולק לחלוטין.
ישנן שתי דרכים שונות לאוסת לייזר CO2. האחת היא להשתמש בלייזר שמייצר פלט רציף ואז לחתוך אותו לפולסים עם מאפנן אור חיצוני. זוהי הגישה של לייזר DIAMOND Cx10LDE+ של Coherent, שנמצא כעת בשימוש נרחב בתעשיית FPD לחיתוך תאי תצוגה ומקטבים.
אחת הסיבות לכך שה-CX10-LDE+ נמצא בשימוש כה נרחב היא שהאפנן מובנה ישירות בלייזר. זה מאפשר לנו לשלב באופן מלא את הלייזר ואת אלקטרוניקת בקרת הנתונים כדי לייעל את ביצועי המערכת הכוללים. זה קריטי להשגת דיוק בקרת הדופק ויציבות ההספק הנדרשים כדי להשיג את עקביות התהליך והחזרה שיצרני FPD דורשים.
הדרך השנייה לווסת לייזר CO2 היא להשתמש ב-Q-Switch. בגישה זו, מאפנן ממוקם בתוך מהוד הלייזר והלייזר מופעל במצב דופק (ולא מתמשך). יש לכך השפעה משמעותית על אופן פעולת הלייזר. אז בעוד שספק כוח חיצוני מספק רוחב פולסים של מיקרו-שניות, Q-Switch מייצר רוחבי פולסים קצרים יותר של ננו-שניות וגם מגדיל משמעותית את שיא הספק הפולס.
פולסים קצרים יותר אלה מפחיתים עוד יותר את האזור המושפע מהחום וגם מספקים דיוק ושליטה רבה יותר על תהליך החיתוך. כתוצאה מכך, יצרני FPD רבים עוברים לטכנולוגיה זו. DIAMOND Cx-10LQS+ של Coherent הוא אחד מלייזרי ה-CO2 הבודדים של Q-Switch בשוק.
אמינות מביאה לחסכון בעלויות
סיבה נוספת לכך שלייזרי Coherent כל כך פופולריים לחיתוך תאי תצוגה ומקטבים היא אורך החיים הארוך, האמינות הגבוהה ותשתית השירות העולמית שלהם. כיום, יצרני FPD מייצרים מספר עצום של מוצרים מדי יום ללא הפרעה. לזמן השבתה בייצור לתיקון או החלפת לייזרים יכולה להיות השפעה עצומה על התפוקה והעלות. ללייזרים קוהרנטיים חיים ארוכים, בדרך כלל בין 10,000 ל-20,000 שעות, מה שמבטיח שניתן לייצר ברציפות רכיבי FPD באיכות גבוהה. וכאשר יש צורך להחליף את הלייזר, המלאי העולמי וצוות השירות המהיר של Coherent יכולים להבטיח שניתן יהיה להחליף אותו בהקדם האפשרי.
