前言
OLED又名有機(jī)發(fā)光二極管（OrganicLight Emitting Diode），是華裔科學(xué)家鄧青云1979年發(fā)現(xiàn)的。其原理是在兩電極之間夾上有機(jī)發(fā)光層，當(dāng)正負(fù)極電子在此有機(jī)材料中相遇時(shí)就會(huì)發(fā)光。OLED結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，OLED顯示屏由相對(duì)較薄而復(fù)雜的異構(gòu)材料堆疊而成，其中大部分材料熱敏性較高，且全部沉積于聚合物基板上。具體而言，OLED包含一層硅基薄膜晶體管(TFT)、多層活性有機(jī)材料、一層透明銦錫氧化物(ITO)導(dǎo)體以及其他半導(dǎo)體和聚合物材料（例如PET或聚酰亞胺）。
相對(duì)于LCD、PDP來說，OLED具有響應(yīng)時(shí)間快、發(fā)光效率高、色彩清晰、藍(lán)光少等優(yōu)點(diǎn)，特別是超薄、可彎曲性的特性使得OLED廣泛的應(yīng)用于電視、智能手機(jī)、智能穿戴、VR、汽車顯示、汽車照明燈等。
2007年，蘋果推了第一款智能手機(jī)iPhone,從而引領(lǐng)了智能手機(jī)浪潮興起，全球消費(fèi)電子組件企業(yè)快速發(fā)展。但從2015年開始，手機(jī)進(jìn)入到存量時(shí)代，消費(fèi)者的基本使用需求已被滿足，性能、審美和差異化等個(gè)性化特點(diǎn)成為手機(jī)爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)。配備柔性O(shè)LED屏幕的手機(jī)產(chǎn)品，往往會(huì)因其高分辨率畫面、無拖影、無卡頓等卓越的顯示性能而受到歡迎。即使是手機(jī)市場(chǎng)需求疲軟，OLED顯示技術(shù)反而越來越受歡迎，新產(chǎn)品、新產(chǎn)能的出現(xiàn)推出、產(chǎn)量的不斷增加等，均為柔性O(shè)LED顯示屏帶來了新的機(jī)遇。根據(jù)IHS的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，OLED在智能手機(jī)市場(chǎng)的滲透率一直呈上升趨勢(shì)，目前已經(jīng)從2016年的40.8%上升到2018年的45.7%。該數(shù)字預(yù)計(jì)將在2019年達(dá)到50.7%，相當(dāng)于207億美元的總收入。作為新技術(shù)，在未來的一段時(shí)間里OLED市場(chǎng)份額會(huì)進(jìn)一步的擴(kuò)大。同時(shí)隨著國(guó)內(nèi)數(shù)條OLED生產(chǎn)線的相續(xù)投產(chǎn)，對(duì)OLED的切割加工設(shè)備的需求將快速提升。
OLED的切割加工方法
刀輪切割在玻璃切割中的應(yīng)用由來已久，具有加工方式簡(jiǎn)單并能有效斷裂、成本較為低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于玻璃切割、LCD切割、珠寶加工等領(lǐng)域。刀輪切割機(jī)采用三軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，XY軸運(yùn)動(dòng)來確定機(jī)器的行走位置，旋轉(zhuǎn)軸用來控制刀具的角度，利用氣壓與彈簧協(xié)同控制下刀量。在壓力作用下，以刀輪在玻璃上劃線，在玻璃表面形成微裂紋，在錯(cuò)位機(jī)械力的作用下，縱向微裂紋貫穿整個(gè)玻璃的厚度，玻璃斷裂，玻璃切割完成。
刀輪切割可適用于傳統(tǒng)的剛性O(shè)LED，但是對(duì)目前流行的柔性O(shè)LED不適合。不同于用玻璃基板的剛性O(shè)LED,柔性O(shè)LED一般采用PI（聚酰亞胺）作為下基板（代替剛性O(shè)LED中的玻璃基板）、使用薄膜封裝（TFE）代替玻璃封裝。近年來隨著超薄玻璃的發(fā)明，超薄玻璃由于其更佳的保護(hù)作用在柔性O(shè)LED行業(yè)備受關(guān)注。但是無論是PI或者超薄玻璃，對(duì)其只能選擇超快激光器（脈寬小于15皮秒）來進(jìn)行冷加工。
超快激光器由于其超短的脈沖寬度使得其峰值功率能輕松地達(dá)到億瓦圖2.列舉了我們30瓦皮秒紫外激光器的功率穩(wěn)定性和光斑性能參數(shù)。量級(jí)，任何物質(zhì)在其作用下都會(huì)瞬間變成等離子體從而不能將熱傳遞給周邊的材料所以產(chǎn)生的熱影響區(qū)會(huì)非常小。同時(shí)由于激光加工是非接觸加工方式，無機(jī)械應(yīng)力，有機(jī)材料、薄玻璃及超薄玻璃均可加工。一般來說，脈寬越短熱影響區(qū)越小，換言之加工的質(zhì)量越好，所以飛秒的效果會(huì)比皮秒好。對(duì)于由純粹有機(jī)材料（如PI）組成的柔性O(shè)LED，使用的激光波長(zhǎng)最好選擇紫外波段以更進(jìn)一步地降低熱影響區(qū)。飛秒紫外激光器從理論上來講能達(dá)到最好的效果但是從成本考慮飛秒紅外和皮秒紫外會(huì)是性價(jià)比較好的選擇。
凱普林為OLED加工量身定做激光器
天津凱普林激光科技有限公司成立于2017年，是一家致力于開發(fā)生產(chǎn)飛秒和皮秒激光器的高科技企業(yè)，公司管理團(tuán)隊(duì)有20多年美國(guó)高科技公司研發(fā)管理和生產(chǎn)管理的經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)有員工中碩士及以上學(xué)歷的占60%。技術(shù)力量雄厚、管理經(jīng)驗(yàn)豐富。短短2年時(shí)間內(nèi)我們相續(xù)推出10多款工業(yè)級(jí)皮秒和飛秒激光器，并得到行業(yè)客戶的認(rèn)可和好評(píng)。目前我們有批量生產(chǎn)的10瓦-100瓦各個(gè)功率段的皮秒紅外激光器，并在此基礎(chǔ)上倍頻得到皮秒綠光和皮秒紫外激光器。詳細(xì)參數(shù)請(qǐng)見表1。所有激光器帶PSO功能。
天津凱普林的皮秒激光器采用自主研發(fā)的光纖種子加固體放大，具有結(jié)構(gòu)緊湊、光束質(zhì)量好、功率和脈沖能量穩(wěn)定、抗震能力強(qiáng)、安裝和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于玻璃、藍(lán)寶石、LED、OLED等行業(yè)中。該款皮秒激光器配合成絲切割、多焦點(diǎn)隱形切割工藝，與材料作用時(shí)間短、瞬間能量高，使電子吸收和運(yùn)動(dòng)方式發(fā)生變化，避免激光線性吸收、能量轉(zhuǎn)移和擴(kuò)束等影響，減少了切割邊緣的熱影響，防止崩邊、凸緣等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。
除皮秒外，我們還提供高穩(wěn)定性的采用全光纖結(jié)構(gòu)的飛秒紅外激光器和飛秒紫外激光器。目前紅外激光器有50瓦50微焦耳和10瓦10微焦耳兩款產(chǎn)品，脈沖寬度一般在300飛秒左右。并在此基礎(chǔ)上加倍頻模塊得到需要的短波長(zhǎng)。
展望
隨著物聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)的不斷發(fā)展，OLED具有很多先天的優(yōu)勢(shì)，特別是高強(qiáng)度、輕薄以及柔性的特點(diǎn)，使得OLED從最初的手機(jī)屏幕應(yīng)用逐步擴(kuò)展到筆記本、可穿戴設(shè)備、VR、汽車顯示等行業(yè)，應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展帶來了超快激光微加工應(yīng)用需求海量的增加，將會(huì)給超快激光的發(fā)展帶來新的推動(dòng)力。
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