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超快激光全面屏切割时,不可不知的技术路线和工艺 时间:2019-07-04 [返回列表]

  如今,全面屏手机的日渐风行,各大手机厂商为了追求更高的屏占比想尽办法,出现了一批以“刘海屏”、“水滴屏”等为代表的异形屏设计。随着用户体验的提升,异形全面屏是大势所趋,能大幅提高屏占比,视觉效果更好,操作更方便,同时,全面屏的设计也对加工技术提出了更高要求,见图1。

          

图1 常规刘海屏和异形水滴屏对比

左:刘海屏图形结构较简单;右:水滴屏图形曲线复杂,刀轮无法切割

虽然,时下全面屏炽手可热,但是与之相对应的却是其制作工艺的复杂与艰难。一般来说,全面屏手机的设计可分为异形屏与非异形屏。在 Iphone X 的带动下,手机产商把手机从非异形屏向异形屏发展,而异形屏 必须用异形切割方案才能实现。


针对异形切割,目前的主流技术有刀轮切割、CNC研磨及激光切割。目前手机全面屏异形切割主要涉及C-Cut、R-Cut、U-Cut位置切割(如图2)。其中C接近直线,R带有一定弧度,U角弧度线条最复杂,在最新的水滴屏上体现的尤为明显。


01
激光切割全面屏优势


传统的厦门激光切割方法没有高温问题,不会导致框边黄化与热点缺口等问题出现,但机械刀轮在异形切割时开始暴露出切割速度慢、精度低、存在较大毛边损伤等问题。而新兴的激光切割在上述方面相比于机械刀轮切割和CNC研磨优势更加明显,因为激光切割的强度高、边缘效果好,且可以自动分立废料,无残渣,切割速度快,不受加工形状限制,因此,激光切割技术有望成为异形切割领域的主流切割技术。

02
激光切割全面屏基本技术路线


激光切割全面屏是利用激光在材料内的自聚焦现象进行切割。当超高峰值功率的激光被聚焦在透明材料内部时,材料内部由光传播造成的非线性极化改变了光的传播特性,将激光进行波前聚焦,这种现象称为自聚焦现象。自聚焦形成的超强光束在玻璃内部形成直径为1 μm左右的丝线,高峰值能量将丝线贯穿处玻璃直接气化,形成孔洞,再施加外力,可轻松高效裂开。


03
飞秒激光相比皮秒激光加工工艺对比


虽然激光切割方案作为主流方案,占据了很大优势,但目前采用较多的仍然是激光+CNC复合的方式。由于使用的皮秒激光器,脉宽为10 ps左右,仍存在一定热影响,激光切割后,产生的热量会在切割线边缘产生应力裂纹,使玻璃的强度降低,这就需要切割后辅以CNC研磨,沿切割玻璃的边缘研磨一圈,将细小微裂纹磨掉,从而提升玻璃强度,提高屏幕抗冲力和弯曲能力。


但随着超快激光技术的发展,激光脉宽进一步缩短,更窄脉宽意味着更高峰值和更低热影响,得益于更高峰值,使用更小的能量就可将玻璃切开,从而对玻璃的损伤更小。



虽然近年来我国的激光切割行业发展迅速,但是激光切割设备的高端市场却一直都被日本、美国等发达国家把持着,而国内的激光切割一直缺乏高端技术、服务、渠道等诸多竞争点,只能在中低端市场上徘徊。如果能够更好地解决现存的问题,再加上目前国内及全世界全面屏市场的火热潜力,我国激光切割市场的前景是可以很被看好的。在全面屏时代正式到来之前,企业能抓住激光切割的机遇就有可能走得更远。




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