Sut mae laserau yn helpu i greu sgriniau tra-denau, disgleirdeb uchel heddiw? Efallai y bydd pobl hŷn yn cofio sut olwg oedd ar setiau teledu hynafol. O diwbiau pelydrau cathod mawr, swmpus i sgriniau tenau, ysgafn heddiw, mae technoleg arddangos wedi esblygu'n ddramatig.
Roedd y setiau teledu a monitorau panel fflat cynharaf yn seiliedig ar arddangosiadau crisial hylifol (LCDs). Roedd y dechnoleg hon yn gam mawr ymlaen dros yr hen diwbiau pelydrau cathod.
Fodd bynnag, mae strwythur mewnol LCD mewn gwirionedd yn eithaf cymhleth. Nid yw paneli LCD yn allyrru golau ar eu pen eu hunain, felly mae angen backlight, polarizers, a haen o hidlwyr lliw i gynhyrchu elfennau llun coch, gwyrdd a glas. Mae'r holl ffactorau hyn yn rhwystro'r gallu i fachu'r ddyfais, yn enwedig cyfyngu ar hyblygrwydd.
Er mwyn cyflawni arddangosfeydd teneuach, mwy hyblyg, datblygodd gweithgynhyrchwyr dechnoleg deuod allyrru golau organig (OLED). Mae pob elfen llun mewn arddangosfa AMOLED yn cynnwys tri allyrrydd (coch, gwyrdd a glas), felly nid oes angen backlight. Ar ben hynny, gall arddangosfeydd AMOLED fod yn denau iawn, hyd yn oed ffracsiwn o milimedr o drwch. Dyma gyfanswm y trwch ar ôl ychwanegu haenau swyddogaethol eraill megis ymarferoldeb cyffwrdd a gwella cyferbyniad. Oherwydd y gellir gwneud arddangosfeydd AMOLED mor denau, gallai'r sgriniau hyd yn oed blygu neu blygu.
Ond mae gwneud arddangosfeydd mor denau hyn yn cyflwyno heriau i weithgynhyrchwyr. Cofiwch, mae gweithgynhyrchwyr yn gwneud llawer o arddangosfeydd ar yr un pryd ar un swbstrad sydd tua 1.5 metr wrth 1.9 metr, ac mae prosesu rhywbeth sydd ond yn ffracsiwn o filimedr o drwch ar y maint hwnnw yn anymarferol. Mae prosesu rhywbeth sy'n fawr ac yn denau yn anodd. Mae hefyd yn hanfodol bod y swbstrad arddangos yn aros yn wastad iawn, iawn trwy gydol y broses weithgynhyrchu. Unwaith eto, mae prosesu rhywbeth sy'n fawr ac yn denau yn anodd.
Y gyfrinach i wneud arddangosfeydd tenau iawn
Er mwyn mynd i'r afael â'r broblem hon, mae gweithgynhyrchwyr yn adeiladu arddangosfeydd ar swbstradau "mam-wydr" mwy trwchus a mwy anhyblyg. Y cam cynhyrchu cyntaf yw bondio haen bolymer ffilm denau i'r swbstrad gwydr mam. Bydd yr haen bolymer hon yn dod yn sylfaen i'r arddangosfa orffenedig. Nesaf, mae silicon yn cael ei adneuo ar y swbstrad polymer, ac yna anelio laser excimer (ELA), lleoli'r cylchedau electronig, ac yn olaf gosod haenau cyfansawdd eraill yr arddangosfa.
Tua diwedd y broses hon, mae'r arddangosfa wedi'i gwahanu oddi wrth y swbstrad gwydr mam. Yn y diwedd, mae gennych arddangosfa uwch-denau.
Pan fydd yr arddangosfa wedi'i gwahanu oddi wrth y swbstrad gwydr mam, mae'r broses weithgynhyrchu bron wedi'i chwblhau. Ar y pwynt hwn, mae'r rhan fwyaf o'r gost eisoes wedi'i gynnwys yn yr arddangosfa. Mae'n ddrud iawn sgrapio'r rhan ar hyn o bryd. Mae hyn yn golygu bod yn rhaid i'r broses wahanu fod yn fanwl gywir ac yn ysgafn.
Yn benodol, rhaid osgoi dau beth: Yn gyntaf, rhaid i'r broses wahanu beidio â chynhyrchu unrhyw rymoedd mecanyddol na straen sylweddol, oherwydd bod yr arddangosfa'n fregus iawn. Yn ail, ni ddylai'r broses achosi i'r arddangosfa gynhesu gormod, oherwydd gallai hyn niweidio'r electroneg.
Mae laserau Excimer yn gwneud cynhyrchu OLED yn ymarferol
Ar hyn o bryd mae gweithgynhyrchwyr arddangos AMOLED prif ffrwd yn defnyddio proses wahanu o'r enw laser lift-off (LLO). Cyn defnyddio LLO, mae angen troi'r panel cyfan drosodd fel bod y swbstrad gwydr mam yn wynebu i fyny. Yna, mae golau o ffynhonnell ynni pwls uchel, sef laser excimer uwchfioled (UV), yn cael ei ffurfio yn belydr tenau. Mae'r trawst hwn wedi'i ganolbwyntio trwy'r gwydr yn union ar y rhyngwyneb rhwng y swbstrad gwydr mam a'r swbstrad polymer ffilm denau sy'n cynnwys y cylchedwaith arddangos.
Mae'r trawst yn sganio ardal gyfan y swbstrad gwydr mam yn gyflym. Er bod y golau UV yn mynd trwy'r gwydr, mae'n cael ei amsugno'n gryf gan y gludiog rhwng y swbstrad gwydr mam a'r polymer, yn ogystal â'r polymer ei hun. Mae'r gwres o'r laser yn anweddu'r glud bron yn syth, gan wahanu'r arddangosfa oddi wrth y swbstrad gwydr mam. Ond dyma'r hyn yr ydym ei eisiau, nid yw'r laser bron yn treiddio i'r swbstrad arddangos polymer o gwbl, felly nid yw'n cynhyrchu llawer o wres yn yr arddangosfa. Nid yw'r broses LLO yn effeithio ar y cylchedwaith arddangos.
Fel ELA, mae laserau excimer yn darparu ffynhonnell golau delfrydol ar gyfer LLO. Mae dau brif reswm: Yn gyntaf, mae laserau excimer yn cynhyrchu corbys ag egni uwch yn y golau UV na mathau eraill o laserau. Mae'r golau UV hwn yn cael ei amsugno'n gryf gan gludyddion, ac mae'r pŵer laser uchel yn achosi i'r glud dorri i lawr yn gyflym. Mae hyn yn caniatáu i LLO symud ar y cyflymder sydd ei angen ar gyfer cynhyrchu arddangos. Mae cyflymder yn bwysig, gan fod gweithgynhyrchwyr arddangos mawr yn cyflenwi sgriniau ar gyfer mwy na 1 miliwn o ffonau symudol bob dydd!
Yn ogystal, mae'r pelydr laser excimer yn addas ar gyfer ffurfio trawst hirgul. Gellir trosi hwn i broffil trawst gyda phroffil unffurf (top gwastad), yn hytrach na'r proffil dwyster Gaussian a gynhyrchir gan y rhan fwyaf o laserau. Mae'r proffil trawst top gwastad yn caniatáu ystod brosesu lawer mwy na thrawst Gaussian. Mae'n gwneud llinell gynhyrchu LLO yn llai agored i amrywiadau bach yn union leoliad ffocws y laser a maint y swbstrad gwydr mam, a all oddef ychydig o warpage yn y swbstrad gwydr mam.
Mae systemau LLO Coherent wedi'u mabwysiadu gan gynhyrchwyr arddangos mawr ledled y byd. Mae'r systemau hyn yn cyfuno laserau excimer hynod sefydlog â'n system optegol UVblade unigryw i gynhyrchu'r trawst llinell derfynol. Gallwn gefnogi pob maint arddangos cyfredol, o baneli sengl i swbstradau mawr. Mae opteg UVblade Coherent yn raddadwy i fodloni gofynion cynhyrchu arddangosfeydd hyblyg a phlygadwy cenhedlaeth nesaf.
