Kuinka laserit auttavat luomaan nykypäivän erittäin ohuita ja kirkkaita näyttöjä? Vanhemmat ihmiset saattavat muistaa, miltä antiikkitelevisiot näyttivät. Näyttötekniikka on kehittynyt dramaattisesti suurista, tilaa vievistä katodisädeputkista nykypäivän ohuisiin ja kevyisiin näyttöihin.
Varhaisimmat litteät televisiot ja näytöt perustuivat nestekidenäyttöihin (LCD). Tämä tekniikka edusti merkittävää harppausta vanhoihin katodisädeputkiin verrattuna.
LCD-näytön sisäinen rakenne on kuitenkin itse asiassa melko monimutkainen. LCD-paneelit eivät säteile valoa itsestään, joten ne vaativat taustavalon, polarisaattoreita ja kerroksen värisuodattimia tuottaakseen punaisia, vihreitä ja sinisiä kuvaelementtejä. Kaikki nämä tekijät estävät laitteen pienentämisen ja erityisesti rajoittavat joustavuutta.
Ohuempien ja joustavampien näyttöjen saavuttamiseksi valmistajat kehittivät orgaanisen valoa emittoivan diodi (OLED) -teknologian. Jokainen AMOLED-näytön kuvaelementti sisältää kolme emitteriä (punainen, vihreä ja sininen), joten taustavaloa ei tarvita. Lisäksi AMOLED-näytöt voivat olla erittäin ohuita, jopa millimetrin murto-osan paksuisia. Tämä on kokonaispaksuus, kun on lisätty muita toiminnallisia kerroksia, kuten kosketustoiminto ja kontrastin parantaminen. Koska AMOLED-näytöt voidaan tehdä niin ohuiksi, näytöt voivat jopa taipua tai taittua.
Mutta näin ohuiden näyttöjen tekeminen asettaa valmistajille haasteita. Muista, että valmistajat valmistavat useita näyttöjä samanaikaisesti yhdelle alustalle, joka on kooltaan noin 1,5 metriä x 1,9 metriä, ja vain millimetrin murto-osan paksuuden käsitteleminen tässä koossa on epäkäytännöllistä. Suuren ja ohuen asian käsittely on vaikeaa. On myös tärkeää, että näytön alusta pysyy hyvin, hyvin tasaisena koko valmistusprosessin ajan. Jälleen kerran ison ja ohuen asian käsittely on vaikeaa.
Erittäin ohuiden näyttöjen valmistuksen salaisuus
Tämän ongelman ratkaisemiseksi valmistajat rakentavat näyttöjä paksummille, jäykemmille "emolasin" alustoille. Ensimmäinen tuotantovaihe on liimata ohutkalvopolymeerikerros emolasialustaan. Tästä polymeerikerroksesta tulee valmiin näytön perusta. Seuraavaksi polymeerisubstraatille kerrostetaan pii, jota seuraa eksimeerilaserhehkutus (ELA), elektronisten piirien sijoittaminen ja lopuksi näytön muiden komposiittikerrosten sijoittaminen.
Tämän prosessin loppupuolella näyttö erotetaan emolasista. Loppujen lopuksi sinulla on erittäin ohut näyttö.
Kun näyttö erotetaan emolasista, valmistusprosessi on melkein valmis. Tässä vaiheessa suurin osa kustannuksista on jo sisällytetty näyttöön. Osan romuttaminen tässä vaiheessa on erittäin kallista. Tämä tarkoittaa, että erotusprosessin on oltava tarkka ja hellävarainen.
Erityisesti kahta asiaa on vältettävä: Ensinnäkin erotusprosessi ei saa aiheuttaa merkittäviä mekaanisia voimia tai rasitusta, koska näyttö on erittäin hauras. Toiseksi prosessi ei saa aiheuttaa näytön kuumenemista liikaa, koska tämä voi vahingoittaa elektroniikkaa.
Excimer-laserit mahdollistavat OLED-tuotannon
Yleisimmät AMOLED-näyttöjen valmistajat käyttävät tällä hetkellä erotusprosessia, jota kutsutaan laserlift-offiksi (LLO). Ennen LLO:n käyttöä koko paneeli on käännettävä niin, että emolasialusta on ylöspäin. Sitten korkeapulssisen energialähteen, ultravioletti- (UV) eksimeerilaserin valo muodostetaan ohueksi säteeksi. Tämä säde fokusoidaan lasin läpi juuri emolasialustan ja näyttöpiirin sisältävän ohutkalvopolymeerisubstraatin väliseen rajapintaan.
Säde skannaa nopeasti koko lasialustan alueen. Vaikka UV-valo kulkee lasin läpi, se absorboituu vahvasti emolasialustan ja polymeerin väliseen liimaan sekä itse polymeeriin. Laserin lämpö haihduttaa liiman lähes välittömästi ja erottaa näytön emolasista. Mutta tätä me haluamme, laser ei juuri tunkeudu polymeerinäytön substraattiin ollenkaan, joten se ei tuota paljon lämpöä näytölle. LLO-prosessi ei vaikuta näyttöpiiriin.
Kuten ELA, eksimeerilaserit tarjoavat ihanteellisen valonlähteen LLO:lle. On kaksi pääsyytä: Ensinnäkin eksimeerilaserit tuottavat pulsseja, joilla on korkeampi energia UV-valossa kuin muuntyyppiset laserit. Tämä UV-valo imeytyy voimakkaasti liimiin, ja suuri laserteho saa liiman hajoamaan nopeasti. Tämä mahdollistaa LLO:n liikkumisen näyttötuotannon edellyttämillä nopeuksilla. Nopeus on tärkeää, sillä suuret näyttövalmistajat toimittavat näyttöjä yli miljoonalle matkapuhelimelle joka päivä!
Lisäksi eksimeerilasersäde soveltuu pitkänomaisen säteen muodostamiseen. Tämä voidaan muuntaa sädeprofiiliksi, jolla on tasainen (tasainen) profiili useimpien lasereiden tuottaman Gaussin intensiteettiprofiilin sijaan. Tasainen yläpalkkiprofiili mahdollistaa paljon suuremman käsittelyalueen kuin Gaussin palkki. Se tekee tuotantolinjasta LLO vähemmän alttiita pienille vaihteluille laserin tarkassa fokusasennossa ja emolasialustan koosta, mikä voi sietää pientä vääntymistä emolasisubstraatissa.
Suuret näyttövalmistajat ympäri maailmaa ovat ottaneet käyttöön Coherentin LLO-järjestelmät. Näissä järjestelmissä yhdistyvät erittäin vakaat eksimeerilaserit ainutlaatuiseen UVblade-optiseen järjestelmäämme lopullisen viivasäteen tuottamiseksi. Tuemme kaikkia nykyisiä näyttökokoja yksittäisistä paneeleista suuriin alustoihin. Coherentin UVblade-optiikka on skaalattavissa vastaamaan seuraavan sukupolven joustavien ja taitettavien näyttöjen tuotantovaatimuksia.
