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武汉华工:先进激光在OLED行业中的最新应用

作者:电子信息产业网来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-10-18 06:21我要评论

胡春明:感谢中田先生的精彩演讲,下面有请武汉华工激光工程有限责任公司技术总监卢飞星先生演讲,掌声有请!

卢飞星:各位下午好!从前面各位专家激动人心的报告当中,我们可以看到大屏、8K、5G、人工智能,我想科技的进步确实能够改变我们的生活,让我们的生活也变的更加多姿多彩,我们也希望能够给整个行业的发展真正带来比较大的机遇和挑战。

同时,我们从前面世源科技丘总的报告当中看到,在我们建这么多平板产线当中,在投资的份额当中,我们工艺装备的占比实际上占的是非常大的。所以这给我们这些上游公司也带来一些希望,但是在我们国内产业的发展当中,我们也感觉到我们的工作做的不够。因为在装备当中,我们是做激光装备的,激光装备在整个面板工艺装备当中实际上有很多环节都需要用。

但是我们整个国产化的装备,在整个产线的占比,综合的装备从行业了解的数据来看,实际上10%%的比例都还不到。所以说我们的任务还是任重道远的。因此我们也希望有这么一个机会,也感谢行业协会再次邀请我们,给我们这样一个机会在这里跟大家分享一下。我们在激光领域当中所做的工作,我们也希望通过这些工作的介绍,能为我们产业很好的发展提供更多的服务。

激光发展的时候,我们可以说现在是渗透到各个工业应用领域。所以我的汇报主要从下面这四个方面做一个简单介绍,之所以激光的应用越来越广,这也是在于激光它自身天生的优势和特点,使它在整个工业应用当中越来越广。

作为激光来讲,它在不同的波段都可以形成激光,这样它对整个加工应用选择性就更广。另外,对于激光来讲有一个关键指标叫脉冲的宽度,随着激光技术的不断发展,现阶段超快激光技术的发展使脉冲宽度越来越窄,随着这些产品的工业化。因此使得激光技术的应用更是越来越广泛。对于激光与物质相互作用简单的图示当中可以看到,在超快技术发展以后,对于这样一个作用过程,超快技术在物质作用过程当中,实际上你还没有来得及反应整个加工过程就完了。

通过这个图片可以看到,左上角我们可以看到加工明显的差异。同时通过右边的图可以看到,我们用超快激光技术加工材料,它所造成的损伤是非常小的。因此,随着我们激光光源向更大脉冲方向发展,以及更高峰值功率和更高的重复频率方向发展。因此在我们的应用当中,可以说激光在很多方面是无所不能的。因此在这里我们也就这个机会,主要是把显示行业当中,我们激光有以下几个方面的主要应用给大家做一些分享。

首先,大家接触最多的是手机,以及的移动电子产品,这里面涉及到很多听筒、耳机、home键等等。随着技术的发展,大家可以看到我们要涉及到玻璃和脆性材料,它们在制孔过程当中,这些技术只有激光比其他传统的工艺先进得多。同时,它在制孔的过程当中根据不同的要求,它可以做的越来越精细。因此现阶段制孔是非常常规的一种用法,已经在手机行业当中广泛的推广应用。而制孔的工艺和手段,实际上也有不同的形式,现在我讲的这种形式是直接去除的形式。而对于玻璃材料、蓝宝石材料和陶瓷材料,只有用这种超快的技术去做这些制孔的工艺,他才能满足我们现阶段产品加工的实际需求。

在这里我给一些简单样品,加工的数据和指标,大家可以看到我们通过这种超快激光的应用,我们处理了以后,我们的切片以及这些量级都可以达到微米级,就是10个、20个微米级,因此它基本上可以符合我们微加工领域广泛的需求。同时对于这样一种制孔装备,我们公司也有标准的装备逐步推出来,而这些装备目前在home键和镜头的保护、指纹键这里都得到了广泛的应用。

另外,激光的刻槽,你要想在脆性材料上刻槽是非常难的,但是激光具有很大的优势。在这里有一个实际的案例,就是说涉及到脆性材料的,我有一个防水槽,这是应用最广泛的。我要做一个防水槽,这样的话我要刻槽,只有用激光装备去做。原来的金刚石做不了只有用化学的方式,化学的方式肯定跟激光相比相差甚远了。所以说激光刻槽这么一种优势也是无可取代的。

在2.5D甚至是3D,对于一些特殊的材料,比如说玻璃材料、蓝宝石材料,实际上作为3D、2.5D的加工业是激光使这种加工成为可能,它这种加工的时候如果用激光很好的实现,它在整个制造工艺当中可以省略很多环节。而且我们用技工去加工处理的时候,它的粗糙度从数据来看,我们比较容易可以达到500纳米。但是现在激光用于抛光的时候,表面的粗糙度还可以做的更低,这个也就是激光加工给我们带来巨大的优势。

现在我们针对面板行业来讲,实际上在这里无论是AMOLED或者是LCD实际上都有很多激光的应用,之所以在这个过程当中激光能很好的做玻璃,在这里我们从这两个曲线的图当中可以看到,因为在玻璃基板上它是比较容易穿透的。

在材料当中,在紫外波段很容易吸收,用这个做玻璃是很容易的解决方案。而在剥离的过程当中,另外一个为了提高加工效率,因为是大面板我们需要有条形光板,现在激光光速的整形技术已经非常成熟了。同时在这里我要告诉大家的是,在国外做光速整形比较有名的一家公司,现阶段已经被我们国内的公司收购了。因此在光速整形当中我们国产化的进程是完全不会受制的。

而在激光剥离方面,我们也可以提供两种解决方案,一种解决方案就是跟我们前面相干公司提到的用准分子激光器,因为它本来就是在紫外波段这里,它已经有成熟的应用。因此它把它的技术很快的转移到激光剥离这里是非常有效的。我们还有一种方案就是用高功率的固体紫外激光器,我的功率已经可以做的很高了。因此在高功率的紫外激光器因为是固体的,因此它的频率可以做的很高,现在的控制技术又可以多台同步。因此我的解决方案加工效率比准分子激光器加工效率高,这就是我们系统的解决方案。

在激光退火由于显示技术的前端技术来自于国外,所以在退火现阶段真正的技术还是美国的相干公司提供。之所以技术在它这里把控,目前相干公司准分子激光器可以做到千瓦量级,而我们国内只做到百瓦量级。而准分子激光器在这里是非常成熟的技术,实际上固体激光器现在还在验证当中,通过这两类激光器性能参数的对比,你可以发现实际上准激光器的特点单脉冲的能量非常高,因为它重复频率比较低,因此它的处理速度比较慢一些。而我用固体激光器做的时候,我的重复频率很高,因此它的速度可以做的很快。

另外一个是激光的切割,现在我们引入了一种激光新的技术,我们在玻璃切割激光成丝技术是在全球领先的,这个激光成丝的技术给我们在脆性材料的切割当中带来了很大的优势。在传统的手机行业当中,如果用金刚石刀片加工有N多环节,如果我用激光切割替代了它,这其中很多环节都可以替代掉。实际上在面板行业也面临着同等的问题,现在我们大的面板行业,包括我们现阶段实际上也没有用激光去做切割。但是我们实际上用成丝的技术削大的玻璃面板已经没有任何的问题。如果激光能够实现大面板的切割,它一样在制造工艺流程当中可以减少很多环节。现阶段我们对于中小尺寸成丝技术的激光切割设备,我们也有现成的设备。

而现在最为热点全面屏的加工,实际上给国内的激光产业带来新的机会,对于这些特殊材料的切割,它需要有R角、L角的切割,这是比较简单的。实际上我们用超快光源去做,无论是软屏或者是硬屏都有很好的解决方案,无论是软屏或者是硬屏,我们在U形槽的解决方案一定会更优。而且现在我们有单机的设备,同时我们也有自动化的设备,但是在这里要提示大家的是什么呢?在异形切割当中如果基于的技术不同,设备的造价是不一样的,然后对软屏和硬屏的切割方式和技术也是不一样的。

另外,在柔性屏的切割当中,实际上还有在大屏的切割当中,无论是单层玻璃,还是双层玻璃,以及柔性屏不同阶段的切割,实际上只有激光技术能够提供比较好非常全面的解决方案,对于细节的东西我就不展开讲了。

应该来说激光可以为我们提供非常多的手段去给材料进行相互作用以后,实现大家所期望的目标。实际上在手机行业当中,任何一款新手机的推出,大家可能并没有意识到。但是我们跟这些厂家直接切除以后,我们可以了解的很清楚。首先它考虑到新手机的应用,就是任何一个工艺环节,如果能用激光去实现,首要考虑的就是激光。因此我们在手机行业当中,实际上我们对于玻璃蓝宝石以及陶瓷材料,我们已经有全方位的解决方案,无论是在切、孔、钻,以及包括后续的,以后我们在玻璃的纹路上也可以做一些工作。但是如果用激光做,我可以根据你的设计和想象很容易的改变和制作,同时对功能玻璃制作也可以很容易的实现。

因此实际上在行业发展当中对激光行业的推动非常大,我们相信对于激光各种应用一样对显示行业带来更多的解决方案,我们希望通过交流有机会为显示行业提供更多的服务。

最后,把我们公司的基本情况介绍一下,作为华工激光,2000年我们的母公司华工科技上市以后,我们就是代表国家竞争力、具备国际竞争力,通过这十几年的发展,我们确实可以骄傲的说,作为中国的激光企业,我们现在在全球是具有竞争地位的。现在我们在全球真正的竞争对手,相干公司在它的光源上具有很大的优势。

现在我们公司的组织架构比较清晰,我们有国家两大平台,按照事业部的运作模式,围绕着光源、装备、工艺研究布局。同时,我们我们公司各个方面都有自主技术和知识产权。通过前期的沉淀和积累,我们公司是华中科技大学控股的上市公司,因此我们的技术加上我们自身的技术优势不断的积累,我们现阶段是国内激光公司当中唯一一家我们的产品和技术获得了国家科技进步一等奖的企业,这也代表我们自己自身的技术能力。同时通过“十一五”我们承担了国家重大的课题专项以后,我们后续“十二五”、“十三五”,包括国家的863和工信部的支持下拿了很多专项。特别可喜的是我们今年在成都共同拿下了智能制造装备的重大专项,我们也希望这种重大专项的推进和国家的支持,使我们国产化的装备能够为显示行业做更多的贡献。

我们公司的产品覆盖了工业应用的各个点,而且在国内我们各个地方都建有办事处,在全球也有分支公司或者是相应的研究机构。我们公司的宗旨就是希望通过我们这样一种技术能力,能为各个行业提供更好的服务。同时激光由于它先天具有的优势,它的加工是无约束的,它这种加工优势又便于它在智能制造当中自动化全面系统集成。因此它确实为我们产线的智能制造带来了便利,我们也希望激光这么一种优势能够让材料的加工变的更为简单,谢谢大家。


责任编辑:赵强

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