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先进激光技术在OLED行业中最新应用

2016-11-03 08:50
kumsing
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  2016年11月1-2日,“中国·北京2016国际显示产业高峰论坛”在北京举办。今年以“合作、创新与发展——显示技术创新 引领未来生活”为主题。来自海内外显示产业的相关企业和研究机构齐聚一堂,共同探讨显示技术的未来发展。

  武汉华工激光工程有限责任公司技术总监 卢飞星

  以下是演讲实录:

  大家早上好,很高兴能够来到这个论坛与专家交流我们在这个方面所做的工作,也要感谢梁秘书长和胡主任,能够给我们这个机会,邀请我们到这个论坛上来,通过论坛我们也对行业的发展状况和对技术要求,也有更深度的了解,刚才沃尔德的陈总也提到了,激光的切割是大家应用领域中的主要发展方向,也让我们感到非常的欣慰,我们也希望通过这种交流让更多的行业内的同仁感觉到现在激光技术的发展到了什么程度上。

  任何先进技术的发展都是有阶段性的,对于激光来说技术不断发展,第一个方面是激光光源,激光光源的发展使很多原先大家想不到的功能得以很有效的实现,光源的发展过程中,首先是波长更短,第二是脉宽更窄,峰值的功率超高,现在皮秒和非激光器工业化产品已经广泛的应用,使很多的技术得以很好的实现。皮秒和非秒超短的脉冲,形成的超高的峰值功率可以达到几百兆瓦,还有什么材料加工不能做到呢,激光与物质的作用过程可以看到,通过超快激光器的应用。

  超快的加工是真正意义上的冷加工,真正加工过程中的时候,确实一是不会产生碎屑二是没有热传导的影响,从实物的硅片加工图中也可以看到实际产生的加工效率,因此超快的技术应用,特别是现阶段对我们硬脆材料的加工带来了革命性的变化。

  激光在硬脆材料中的应用,对于激光实际上我们在硬脆材料中的应用,我们的技术达到市场化的能力,特别是从右上角可以看到,实际上不仅是能够制作各种形式的孔,制孔以后直接用激光导边,制孔讲起来比较的简单,但是所基于的技术是不同的,通过不同的技术都可以实现在硬脆材料中,无论是厚还是薄都可以达到非常好的效果,特别是随着玻璃和蓝宝石这些硬脆材料在手机面板上的扩大应用,最敏感的问题是听筒的问题,就需要在玻璃上制很细很小的孔,说起来简单,但是制作过程中非常难以实现。硬脆材料的开槽,现在的可穿戴的设备要防水,因此做的时候是硬脆材料周边开个槽再加垫圈最后封装,现阶段只有激光是非常能够有效实现的,而且已经在产品中广泛的推广和应用了。现阶段随着超快技术的发展,已经从原先的枭龙的切割技术,过渡到冷热硬力的裂片技术,现阶段激光的成丝技术,通过这么一个技术运用超快激光器可以形成很深的激光聚焦光斑,这样在材料的加工处理中就会带来革命性的严重,无论是蓝宝石还是玻璃加工过程中。如果这个技术真正应用到加工以后,我们根本就不需要获得清洗的工序,这是非常明显的变化。

  康宁公司防跌落实验,康宁的玻璃是非常好的,但是玻璃能不能碎最本质的问题是玻璃外框切割和制孔中形成的龟裂纹多大,我们如果没有切品,这个跌落实验只要玻璃质量好随便怎么摔都不会破,真正破的原因是因为其他的加工手段裂纹达不到正常的要求,因此后面要做很多抛光的处理等等之类去消除裂纹增强防跌落的应对扩散,实际上本质问题是在这里的。

  因此看上去激光拥有这样的技术,实际上这个技术我们的积累和发展也是超过了五年的时间,很早就跟进和做这项技术,现阶段在硬脆材料基于激光技术的切割和钻孔的技术中,我们在全球是领先的。激光甚至于可以3D的成型,现阶段是2.5D的成型,2.5D成型要求是表面粗糙度要达到500纳米,随着技术的发展还可以进一步得到提升。

  既然激光技术在手机应用中达到这么先进的技术,在OLED也有很多方面可以很好的应用,OLED发展的趋势下,这是行业都很清楚的,OLED的支持中,涉及到很多激光的加工技术,这里面最直接的是激光玻璃,同样是OLED产线,如果把原先的产线改造以后,激光玻璃是比较好的解决方案之一,之所以要采取这样的方案,对于这样的激光玻璃还有一个新的解决方案,固体紫外激光器,也是在紫外的波段,基板玻璃有很好的穿透性,OLED行业现阶段大家所需求的玻璃工序,高功率紫外激光器,我们做高功率激光器的能力已经不成问题了,紫外激光器不需要后续维护,对环境没有污染,准分子激光器需要惰性气体,紫外激光器系统的集成中会带来更多的便利。

  准分子激光器有上千瓦,综合效率并不亚于准分子激光器在玻璃中的应用,这两种解决方案下阶段都可以做,这是依据客户是基于什么样的思想去应用,我们的装备被国外所垄断,根源是什么呢?主要是激光器是美国相关公司提供的,对于系统集成来说我们同样具备这样的能力,已经是激光应用中非常成熟的技术,我们也不必多说,现阶段固体紫外激光器用到玻璃上,在激光的应用中现在是推进工作,用高功率的紫外激光器也可以很有效,达到行业所需求。如何完成退火工序,对比两者间的差异,高能量低速度、低速度高能量,系统的维护和综合造价成本存在着很大的差异。

  玻璃切割,我们通过手机应用环境涉及到的玻璃切割的工序,用激光做切割可以省掉人工的环节,如果包边,玻璃不在外面,根本不需要后面的几道工序,如果玻璃要在外面就需要导角,中国有技术专利的,现在听说康宁的德国公司在京东方做一些玻璃切割的实验,康宁德国公司买立陶宛的激光切割专利,这个专利在国内用是有一定的侵权,我们激光对玻璃的切割优势是无论是强化玻璃还是非强化玻璃都可以等同切割。

  现阶段在行业应用中已经有三款成熟的产品,第一是用中小尺寸超快激光加工,主要是镜头盖板和手机指纹按键,它已经是成熟的推广和应用了,基于提高加工效率,用高功率超快激光器做了双头的加工装备,已经在手机行业中得到有效的推广应用,现在所做的玻璃切割装备是基于G6代,原先做光伏行业的时候,成熟的技术在G6代,因此在G6代基础上做玻璃切割,这个可以切割出完整的面板,基于这种技术对柔性屏的切割也是一样的,推动核心技术的介绍,个人觉得在玻璃和蓝宝石材料处理方面,应该已经具备了完全的解决方案,无论是内部还是外部,对于大面板的切割,我们的能力已经完全达到了,而且现在还在做一项研发的工作,玻璃和玻璃之间的焊接,这项技术在后续也有应用的前景,再有玻璃用激光做抛光这件事,也会有一些发展方向。

  下一代如果玻璃双面板和玻璃面板量产以后,光一个玻璃面板大家也觉得不好玩,因此玻璃的面板处理中涉及到3D纹理和功能玻璃的相互促进,这些工作现阶段都在开展,这就是为行业下一步能够更好的发展去做一些贡献。现阶段做的核心技术,也相信特别是面板行业中涉及装备百分之七八十被国外垄断,我相信激光装备也最先进入行业进行服务。

  武汉华工激光,主要是华中科技大学控股以激光为主业的上市公司,从公司组织架构中可以看到,激光加工国家级技术工程中心,很多先进的激光技术在我们这里都可以实现,公司的组织架构是整个产业链的布局,在武汉和湖北有两个制造基地,为了掌握好超快技术的源头,收购了一个加拿大的公司,为了更好的服务于美国,我们在美国建有一家公司,共同建立了激光应用的服务中心,整个产业布局比较完善的,公司注重技术成果和专利技术的积累,包括玻璃切割,在技术成果的体现中。去年其中的一项在汽车行业,焊和切的综合应用装备获得了国家科技进步一等奖,这也是行业中唯一的,十一五激光公司牵头承担国家科技支撑计划以来,十一五、十二五和今年获得了更大的工作,今年科技部对核心技术的支撑研发拿到了两个重大专项,总投资七千多万,对于武汉激光公司来讲,我们的激光装备线阶段也可以说已经是覆盖和广泛应用到工业的各个行业,现在可以讲在国内唯有几个少数的行业中,激光行业是可以拿出来在全球品牌上跟世界的公司去竞争,竞争过程中面板行业中,很多激光类的设备被韩国和日本公司垄断,作为我们公司激光所拥有的技术,完全能够很好服务于平板行业,我们全球网络布局都具备了很好的服务体系,相信我们的技术基础和服务保障能力。
 

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