平板显示

不管是LCD还是OLED,揭晓Coherent五十年领先行业的秘密武

作者:来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-10-20 我要评论

  在平板显示产业快速发展的时代,激光工艺因为不需要接触产品即可实现完美聚焦,有些工艺甚至用到超快至飞秒级的加工,因此激光退火、切割、打标和剥离被大量应用到显示行业加工。目前全球领先的激光企业主要有美国相干公司(Coherent)、大族激光等。

  其中,成立于1966年的Coherent是一家全球领先的激光器和激光技术的供应商,可提供广泛的激光产品和专业的激光应用技术方案,在激光行业享有较高的声誉。10月16日,在第八届“中国•北京2017国际显示产业高峰论坛”中,笔者有幸参与了对Coherent产品线管理总监Kai Schmidt的采访。

  在这次与Kai Schmidt的谈话中,笔者发现这家已经有51年发展历史的激光巨头仍在多项前沿性技术中占据绝对的领导地位。如在LCD及AMOLED技术前段核心制程的LTPS(低温多晶硅)退火工艺,Coherent公司依然是实现这个工艺的唯一线束准分子激光退火系统(ELA)供应商。据介绍,这项工艺在不超过两次扫描的条件下覆盖了可用的所有基板尺寸,从而实现了高产能。

  而在目前最为火热的柔性显示方面,Coherent公司也通过创新和经济高效的激光加工方案来跟进这一趋势。例如UVblade激光系统,以超快的速度实现柔性基板和刚性载体玻璃的无缝分离。对于这种剥离应用,Coherent公司提供了大板和小板选项的解决方案。此外,拥有大功率超短脉冲的HyperRapid NX激光器,具有长期的高稳定性和完美的光束质量,可以实现卓越的无缺陷的切割品质。

  Coherent公司认为,当前柔性OLED应用在手机方面,越来越受到关注,2017年是柔性显示技术突破性的一年,可用于实现从刚性到柔性基板转换的激光系统显然是高需求。未来凭借超快的切割速度及过硬的产品质量的激光技术不可替代。

  除了在技术上持续创新之外,Coherent公司的战略布局也十分有远见,早在二十多年前开始布局除欧美之外的中国市场,目前在中国市场占据了较高的份额。据Kai Schmidt介绍,早在1997年前,Coherent公司就已经开始在中国设立分公司,实现本土化服务客户。

  根据Coherent公司最新公布的2017财年二季报显示,单季营业收入为4.23亿美元,同比增长111.51%,环比增长22.16%。净利润0.42亿美元,同比增长134.83%,环比增长35.5%。报告强调,2017年第二季度市场需求持续旺盛,尤其是来自中国的微电子加工业的需求。“激光领域的创新其实也是来自于客户端的需求,比如根据韩国客户提出的‘需要更加长的光束来做激光退火’,才实现了如今的高产能、且尺寸能覆盖高世代玻璃基板的激光退火系统,因此要靠近市场,紧密和客户合作。”Kai Schmidt在接受采访时表示。

  以下为采访实录:

  记者:现在柔性是一个热点,虽然暂时没有产品应用在终端上,但是现在很多公司及研究机构及个人都在研究这一方面。可否谈谈柔性从激光的角度来看,有什么新的机遇?为此公司做了哪些准备?

  Kai Schmidt:在回答这个问题之前,先给我们一个机会介绍一下我们公司。

  美国相干公司成立于1966年,是全球领先的激光和激光技术的供应商,在科研、商用、工业方面有很多的应用。我们全球有五千多员工,总部在美国。我们也是纳斯达克的上市公司,我们最重要的是提供激光和激光工艺。

  对于柔性,我们不会直接制造屏,但我们的激光工艺参与其中,也就是激光剥离。现在在生产柔性的工艺上中,其中有一个步骤需要把显示器从刚性玻璃基板转移到柔性基板上,这个步骤是需要激光工艺来实现的。所以,对我们来说是一个非常大的机遇。实现的过程主要利用激光在柔性基板上的高吸收率,将激光从玻璃的背面照射使得和玻璃接触的柔性基板材料有效吸收激光的能量而发生热消蚀从而从刚性基板上脱离。这是一种非常快速有效、不需要触碰式的分离技术。

  对于激光剥离,我们目前在推一个UVblade激光系统,它是为激光剥离的应用而开发。这个产品可以根据客户的需求定制不同的尺寸来满足他们的生产工艺,不管是从大板还是小板的,我们都可以有相关的解决方案。

  谈到另外一个与柔性相关的激光应用,就是对柔性面板的切割。因为柔性面板会牵扯到要切割到非常多层的薄膜结构,包括有机材料和、偏光片等,用传统的方法很难做到有效的切割,比如说机械是很难处理这些材料。激光切割是最适合的工艺方法,我们推出的HyperRapid NX激光器,是一款超快的激光器,这个激光器已经是业界公认非常适合这一类应用的激光产品。主要的优势是能够提供完美的激光光束,而且具有非常长时间的稳定性。

  所以,一个是激光剥离,一个是激光柔性的切割,这是可以看到在激光领域柔性显示目前的新的机遇。

  记者:第一、我们现在激光工艺最大应用到哪代线上?第二、激光切割相对于传统机械比较好,现在有没有其他的技术,相对于激光切割也是比较有前景性的。我想对比一下他们的优缺点,谢谢。

  Kai Schmidt:目前最大的是8代线,通过两次扫描就可以实现。

  因为柔性显示非常薄,而且牵扯到非常多层的材料,柔性本身不是平整的切割,若用常规的切割方法,如机械切割,没有办法做到每一层都做的非常准确。因此就目前阶段来讲,我们觉得激光是一个不可替代的方法。

  记者:目前使用激光切割产品,如何保证激光的切割精度?激光产品质量是通过哪些标准来衡量的?

  Kai Schmidt:第一个问题,怎么保证激光切割能够做得非常准确,有三个方面:

  第一个方面,激光波长的选择。因为切割这个材料,你可以用不同的波长来选择切柔性的材料。我们产品用UV(紫外线),我们发现UV和这些材料的反应是最适合用于这个应用的,若用红外、绿光来切的话,质量没有UV这样好。所以首先要选正确的波长。

  第二个方面,速度要够快。我们采用的是皮秒激光,皮秒是10-12秒,会在非常非常短时间内脉冲能量释放,意味着切割过程当中并没有其他的时间让这些热量散发到周边的区域,减少热效益的区域,这也是一个关键的原因,保证切割时产品的边缘能够非常平滑。

  第三个原因,激光能够非常完美的聚焦。在衡量激光光束质量有一个专业的参数叫M平方,越接近于1的话意味着激光光束能够最完美的聚焦。我们这款产品M平方是非常接近于1,所以才能实现高质量的切割。

  综上所述,从这三个原因来讲是这种激光器非常适合柔性切割的。

  第二个问题,从我们激光切割工艺来看的话,衡量切割好坏是你通过在显微镜下看的切割界面的图像分析,它能显示切割粗糙度的结果能不能符合客户的要求标准。

  记者:激光切割对比于机械切割的费用会上升多少?

  Kai Schmidt:我并不认为激光切割绝对会影响成本的上升。这个问题我想从两个方面分析,首先传统机械切割无法实现柔性材料或者某些盖板玻璃的切割,所以无法去比较成本;而另一方面,即使传统机械方法可以切割,但切割产品的边缘质量往往不够好,后续需要加一些其他的工艺,但对于激光切割来说不存在后续的工艺。

  因此,考虑综合成本,激光切割的工艺并没有比传统工艺来的成本更加高。

  记者:在发展液晶时,有没有对柔性这方面进行较大的投入?

  Kai Schmidt:我们用手机作为一个例子。在手机屏加工里有一个工艺叫LTPS(低温多晶硅)技术,其实LTPS工艺就是通过我们的激光来实现的。我们目前也是唯一一个实现这个工艺的激光供应商。

  LTPS可以应用于在LCD的屏幕,也可以应用于OLED屏幕,这个工艺是共通的。目前市面上可以看到的智能手机大部分都是LTPS,可以说你们每个人的手机当中都有一步骤是通过我们的激光来完成的。LTPS技术用在液晶手机上是非常成熟的,并且它也能继续用在OLED和柔性显示上,所以我们并不是因为OLED的兴起才涉足这个行业,我们在LCD时代已经有很多的客户端应用基础。

  记者:现在很多中国面板企业切入柔性方面,对于激光企业来说可谓是一个大机遇,想了解相干公司在中国的战略布局是怎样的?

  Kai Schmidt:因为我们并不是制造手机屏幕的,我们是通过跟我们的终端用户合作,能够使他们生产出市面上需要的屏幕。说到在中国市场的布局,我们尽量跟中国客户走的更近一些,贴近市场,贴近客户需求。以往的经验告诉我们,激光领域的创新其实也是来自于客户端的需求。比如在韩国市场的一个例子,因为韩国的客户当时找到我们说他们需要更加长的光束来做激光退火,所以才有了激光退火这个产品线光束的宽度从原来的380毫米,到现在能够做到1500毫米的尺寸。取得这些成果其实都是因为我们跟客户保持非常紧密的合作。

  相干公司早在1997年前就已经在中国设立了公司,活跃在中国的激光市场,持续为客户提供最专业的本地化服务。我们在中国不仅有销售,市场,服务团队,还有应用开发团队。相干公司虽然是一家美国公司,可因为本地化策略的实施,我们并没有让我们的客户感到距离感。相反,更加紧密的沟通、合作使得我们能够将自身丰富的经验和雄厚的技术实力注入到为中国客户提供的服务过程中去,这也是我们区别于其他外资激光公司的一个方面。

 

  


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:林美炳

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