איך לייזרים עוזרים ליצור את המסכים הדקים במיוחד ובהירות גבוהה של ימינו? אנשים מבוגרים אולי זוכרים איך נראו טלוויזיות עתיקות. מצינורות קרניים קתודיות גדולים ומגושמים ועד למסכים הדקים והקלים של היום, טכנולוגיית התצוגה התפתחה באופן דרמטי.
הטלוויזיות והמסכים השטוחים המוקדמים ביותר היו מבוססים על צגי גביש נוזלי (LCD). טכנולוגיה זו ייצגה קפיצת מדרגה גדולה על פני צינורות הקרן הקתודית הישנים.
עם זאת, המבנה הפנימי של LCD הוא למעשה די מורכב. לוחות LCD אינם פולטים אור בפני עצמם, ולכן הם דורשים תאורה אחורית, מקטבים ושכבה של מסנני צבע כדי לייצר אלמנטים של תמונה בצבע אדום, ירוק וכחול. כל הגורמים הללו מעכבים את היכולת למזער את המכשיר, במיוחד מגבילים את הגמישות.
כדי להשיג צגים דקים יותר וגמישים יותר, יצרנים פיתחו טכנולוגיית דיודה פולטת אור אורגנית (OLED). כל רכיב תמונה בתצוגת AMOLED מכיל שלושה פולטים (אדום, ירוק וכחול), כך שאין צורך בתאורה אחורית. יתר על כן, צגי AMOLED יכולים להיות דקים מאוד, אפילו עובי שבריר של מילימטר. זהו העובי הכולל לאחר הוספת שכבות פונקציונליות אחרות כגון פונקציונליות מגע ושיפור ניגודיות. מכיוון שניתן לעשות צגי AMOLED כל כך דקים, המסכים יכולים אפילו להיות מסוגלים להתכופף או להתקפל.
אבל הפיכת תצוגות רזות כל כך מציבה את היצרנים בפני אתגרים. זכור, יצרנים מייצרים הרבה תצוגות בו-זמנית על מצע בודד שגודלו כ-1.5 מטר על 1.9 מטר, ועיבוד משהו שעוביו רק שבריר ממילימטר בגודל זה אינו מעשי. קשה לעבד משהו שהוא גם גדול וגם דק. זה גם קריטי שמצע התצוגה יישאר מאוד מאוד שטוח לאורך תהליך הייצור. שוב, קשה לעבד משהו שהוא גם גדול וגם דק.
הסוד להכנת צגים דקים במיוחד
כדי לטפל בבעיה זו, יצרנים בונים תצוגות על מצעים עבים וקשיחים יותר של "זכוכית אם". שלב הייצור הראשון הוא הצמדת שכבת פולימר סרט דק למצע הזכוכית האם. שכבת פולימר זו תהפוך לבסיס התצוגה המוגמרת. לאחר מכן, סיליקון מופקד על מצע הפולימר, ולאחר מכן חישול לייזר אקצימר (ELA), מיקום המעגלים האלקטרוניים ולבסוף מיקום השכבות המרוכבות האחרות של התצוגה.
לקראת סוף תהליך זה, התצוגה מופרדת ממצע הזכוכית האם. בסופו של דבר, יש לך מסך דק במיוחד.
כאשר התצוגה מופרדת ממצע הזכוכית האם, תהליך הייצור כמעט הושלם. בשלב זה, רוב העלות כבר כלולה בתצוגה. זה מאוד יקר לגרוט את החלק בשלב זה. המשמעות היא שתהליך ההפרדה חייב להיות מדויק ועדין.
בפרט, יש להימנע משני דברים: ראשית, אסור שתהליך ההפרדה ייצור כוחות מכניים או מתח משמעותיים, מכיוון שהתצוגה שברירית מאוד. שנית, אסור שהתהליך יגרום לתצוגה להתחמם יותר מדי, מכיוון שהדבר עלול לגרום נזק לאלקטרוניקה.
לייזר Excimer הופכים את ייצור OLED לאפשרי
יצרני תצוגות AMOLED מיינסטרים משתמשים כיום בתהליך הפרדה הנקרא לייזר הרמה (LLO). לפני השימוש ב-LLO, יש להפוך את הפאנל כולו כך שמצע הזכוכית האם פונה כלפי מעלה. לאחר מכן, אור ממקור אנרגיה בפולס גבוה, לייזר אקסימר אולטרה סגול (UV), נוצר לקרן דקה. אלומה זו ממוקדת דרך הזכוכית בדיוק בממשק שבין מצע הזכוכית האם למצע הפולימר הסרט הדק המכיל את מעגלי התצוגה.
הקרן סורקת במהירות את כל שטח מצע הזכוכית האם. למרות שאור ה-UV עובר דרך הזכוכית, הוא נספג בחוזקה בדבק בין מצע הזכוכית האם לפולימר, כמו גם בפולימר עצמו. החום מהלייזר מאדה את הדבק כמעט מיידי, ומפריד בין התצוגה לבין מצע הזכוכית האם. אבל זה מה שאנחנו רוצים, הלייזר כמעט ולא חודר כלל לתוך מצע התצוגה הפולימרי ולכן הוא לא מייצר הרבה חום בתצוגה. מעגלי התצוגה אינם מושפעים מתהליך LLO.
כמו ELA, לייזר אקצימר מספק מקור אור אידיאלי עבור LLO. ישנן שתי סיבות עיקריות: ראשית, לייזר אקצימר מייצר פולסים בעלי אנרגיה גבוהה יותר באור ה-UV מאשר סוגים אחרים של לייזרים. אור UV זה נספג בחוזקה על ידי דבקים, ועוצמת הלייזר הגבוהה גורמת להתפרקות מהירה של הדבק. זה מאפשר ל-LLO לנוע במהירויות הנדרשות לייצור תצוגה. מהירות חשובה, מכיוון שיצרניות תצוגה גדולות מספקות מסכים ליותר ממיליון טלפונים ניידים מדי יום!
בנוסף, קרן הלייזר האקסימר מתאימה ליצירת קרן מוארכת. ניתן להמיר זאת לפרופיל קרן עם פרופיל אחיד (עליון שטוח), במקום לפרופיל העוצמה גאוס המיוצר על ידי רוב הלייזרים. פרופיל הקורה העליון השטוח מאפשר טווח עיבוד גדול בהרבה מאשר קורה גאוסית. זה הופך את קו הייצור ל-LLO פחות רגיש לשינויים קטנים במיקום המיקוד המדויק של הלייזר ובגודל מצע זכוכית האם, שיכול לסבול עיוות קל במצע זכוכית האם.
מערכות ה-LLO של Coherent אומצו על ידי יצרני תצוגה גדולים ברחבי העולם. מערכות אלו משלבות לייזר אקסימר יציבים במיוחד עם המערכת האופטית ה-UVblade הייחודית שלנו להפקת קרן הקו הסופית. אנו יכולים לתמוך בכל גדלי התצוגה הנוכחיים, החל מפאנלים בודדים ועד מצעים גדולים. אופטיקה UVblade של Coherent ניתנת להרחבה כדי לעמוד בדרישות הייצור של צגים גמישים ומתקפלים מהדור הבא.
