世界上的大型顯示屏制造商每日產量超百萬，這要求生產工藝具備高速吞吐率。在顯示面板制造周期的第一階段，工藝是在可容納數百個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，情況會發生變化。因為Cell 切割操作無法在整個面板上同時進行，而是需要按部就班執行一系列操作。當然，制造商不希望 Cell 切割成為生產瓶頸。此工藝必須與生產流程的其余環節保持節拍。
優質的切割工藝
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，基板上每個顯示屏與相鄰顯示屏僅相隔幾毫米。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。最后，顯示屏是相對精密且脆弱的電子設備，其組成的不同膜層，可能會因熱量或其他因素影響導致物理上的分離，從而對顯示屏造成損傷。
在所有上述條件的限制下，CO2 激光器提供了優化切割工藝的最佳手段。這些激光器產生的高功率紅外光會被 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產生任何碎屑，從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、精密的掃描系統來傳送聚焦的 CO2 光斑。這樣做可以提供所需的吞吐率，并能實現切口寬度較窄的直線切割。
Cell 切割涉及多個膜層
不過，能夠實現快速切割的高功率激光也會帶來一些負面作用。這是因為，CO2 激光器發出的紅外光可用于切割的原理是基于熱效應。也就是說，激光會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，會產生較大的熱影響區，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，材料中的一部分會被熔融但不會氣化。然后，它往往會流動并重新凝固成“珠子”形狀，從而在膜層邊緣處導致略厚的“唇緣”。
這個“唇緣”在后續生產步驟中會帶來問題，特別是在 OLED 顯示屏頂部貼附偏光片時問題更為突出。這種偏光片用于抑制環境光反射從而增強顯示對比度，也采用 CO2 激光器做切割，因此可能會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
在將這兩部分膜層壓合到一起時，邊緣的唇緣會在膜層之間產生氣泡或間隙。這是我們非常不希望發生的情況。
調制型 CO2 激光器切割
避免在切割邊緣產生唇緣的方法是對 CO2 激光器進行調制，這意味著要實現激光束的快速打開和關閉。這樣，激光作用產生的熱量仍然足以使材料氣化。但又不會讓激光加熱過程持續太長時間，從而導致熱量傳導深入到基板內部，這種熱量會熔融基板內部的材料，而不是完全去除。
有兩種不同的方法可以調制 CO2 激光器。第一種方法，是采用輸出連續波的激光器，然后使用外部聲光調制器將其切成脈沖。Coherent DIAMOND Cx-10LDE+ 就是這種方案，目前在平板顯示行業，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重要原因是其中內置了調制器。通過這種方法，我們能夠把激光器和調制器完全集成在一起，從而優化系統的整體性能。這對于達到高精度的脈沖控制和功率穩定性至關重要，顯示面板制造商要求工藝具備極高的一致性和可重復性，上述性能是實現該目標的關鍵前提。
調制 CO2 激光器的第二種方法是 Q 開關。在這種方法中，調制器置于激光諧振腔內部，以便激光器以脈沖模式（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，外部調制器的引入可以使激光器輸出微秒級寬度脈沖，Q 開關方案則能夠產生更窄的納秒級寬度脈沖，而且還能顯著增加峰值脈沖功率。
這些更短的脈沖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制切割工藝。因此，許多顯示面板制造商正在轉向采用這種技術。Coherent DIAMOND Cx-10LQS+ 是市面上唯一一款 Q 開關 CO2 激光器。
更可靠，更省錢
Coherent 高意公司的激光器如此廣泛應用于 Cell 和偏光片切割的另一個原因，是它們的使用壽命和可靠性，以及我們的全球服務基礎設施。顯示面板制造商正在持續不斷地生產大量產品，而因激光器的維修或更換產生的生產停機時間會對生產效率和成本產生巨大影響。這些激光器出眾的使用壽命（通常在 1 萬到 2 萬小時）可確保不間斷生產高質量的面板。而且，在最終需要更換激光器時，Coherent在全球的庫存和快速響應服務團隊可確保及時更換。（來源：Coherent高意激光）
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