Bagaimana laser membantu menciptakan layar ultra-tipis dan berkecerahan tinggi saat ini? Orang-orang tua mungkin ingat seperti apa bentuk televisi kuno. Dari tabung sinar katode yang besar dan tebal hingga layar tipis dan ringan saat ini, teknologi tampilan telah berkembang secara dramatis.
Televisi dan monitor layar datar pertama kali menggunakan layar kristal cair (LCD). Teknologi ini merupakan lompatan besar ke depan dibandingkan tabung sinar katode lama.
Namun, struktur internal LCD sebenarnya cukup rumit. Panel LCD tidak memancarkan cahaya sendiri, sehingga memerlukan lampu latar, polarisator, dan lapisan filter warna untuk menghasilkan elemen gambar merah, hijau, dan biru. Semua faktor ini menghambat kemampuan untuk mengecilkan perangkat, terutama membatasi fleksibilitas.
Untuk mendapatkan tampilan yang lebih tipis dan lebih fleksibel, produsen mengembangkan teknologi dioda pemancar cahaya organik (OLED). Setiap elemen gambar dalam layar AMOLED berisi tiga pemancar (merah, hijau, dan biru), sehingga tidak memerlukan lampu latar. Selain itu, layar AMOLED bisa sangat tipis, bahkan setebal sepersekian milimeter. Ini adalah ketebalan total setelah menambahkan lapisan fungsional lainnya seperti fungsionalitas sentuh dan peningkatan kontras. Karena layar AMOLED dapat dibuat sangat tipis, layarnya bahkan dapat ditekuk atau dilipat.
Namun, membuat layar setipis ini menghadirkan tantangan bagi produsen. Ingat, produsen membuat banyak layar secara bersamaan pada substrat tunggal yang berukuran sekitar 1,5 meter x 1,9 meter, dan memproses sesuatu yang hanya setebal sepersekian milimeter pada ukuran tersebut tidaklah praktis. Memproses sesuatu yang besar dan tipis itu sulit. Yang juga penting adalah substrat layar tetap sangat, sangat datar selama proses pembuatan. Sekali lagi, memproses sesuatu yang besar dan tipis itu sulit.
Rahasia membuat layar ultra tipis
Untuk mengatasi masalah ini, produsen membuat layar pada substrat "kaca induk" yang lebih tebal dan lebih kaku. Langkah produksi pertama adalah mengikat lapisan polimer film tipis ke substrat kaca induk. Lapisan polimer ini akan menjadi fondasi layar yang sudah jadi. Selanjutnya, silikon diendapkan pada substrat polimer, diikuti oleh pemanasan laser eksimer (ELA), penempatan sirkuit elektronik, dan akhirnya penempatan lapisan komposit layar lainnya.
Menjelang akhir proses ini, layar dipisahkan dari substrat kaca induk. Hasilnya, Anda memiliki layar yang sangat tipis.
Saat layar dipisahkan dari substrat kaca induk, proses pembuatannya hampir selesai. Pada tahap ini, sebagian besar biaya sudah termasuk dalam layar. Membuang komponen pada tahap ini akan sangat mahal. Ini berarti bahwa proses pemisahan harus dilakukan secara cermat dan hati-hati.
Secara khusus, ada dua hal yang harus dihindari: Pertama, proses pemisahan tidak boleh menimbulkan gaya atau tekanan mekanis yang signifikan, karena layar sangat rapuh. Kedua, proses tersebut tidak boleh menyebabkan layar menjadi terlalu panas, karena dapat merusak komponen elektronik.
Laser Excimer membuat produksi OLED menjadi layak
Produsen layar AMOLED arus utama saat ini menggunakan proses pemisahan yang disebut laser lift-off (LLO). Sebelum LLO digunakan, seluruh panel perlu dibalik sehingga substrat kaca induk menghadap ke atas. Kemudian, cahaya dari sumber energi pulsa tinggi, laser eksimer ultraviolet (UV), dibentuk menjadi berkas tipis. Berkas ini difokuskan melalui kaca tepat di antarmuka antara substrat kaca induk dan substrat polimer film tipis yang berisi sirkuit layar.
Sinar tersebut dengan cepat memindai seluruh area substrat kaca induk. Meskipun sinar UV melewati kaca, sinar tersebut diserap dengan kuat oleh perekat antara substrat kaca induk dan polimer, serta polimer itu sendiri. Panas dari laser menguapkan perekat hampir seketika, memisahkan layar dari substrat kaca induk. Namun, inilah yang kita inginkan, laser hampir tidak menembus substrat layar polimer sama sekali, sehingga tidak menghasilkan banyak panas di layar. Rangkaian layar tidak terpengaruh oleh proses LLO.
Seperti ELA, laser excimer menyediakan sumber cahaya yang ideal untuk LLO. Ada dua alasan utama: Pertama, laser excimer menghasilkan pulsa dengan energi yang lebih tinggi dalam sinar UV dibandingkan jenis laser lainnya. Sinar UV ini diserap dengan kuat oleh perekat, dan daya laser yang tinggi menyebabkan perekat cepat rusak. Hal ini memungkinkan LLO bergerak pada kecepatan yang dibutuhkan untuk produksi layar. Kecepatan penting, karena produsen layar utama memasok layar untuk lebih dari 1 juta ponsel setiap hari!
Selain itu, sinar laser excimer dapat membentuk sinar yang memanjang. Sinar ini dapat diubah menjadi profil sinar dengan profil seragam (bagian atas datar), bukan profil intensitas Gaussian yang dihasilkan oleh sebagian besar laser. Profil sinar bagian atas datar memungkinkan rentang pemrosesan yang jauh lebih besar daripada sinar Gaussian. Hal ini membuat LLO lini produksi tidak terlalu rentan terhadap variasi kecil pada posisi fokus laser yang tepat dan ukuran substrat kaca induk, yang dapat menoleransi sedikit lengkungan pada substrat kaca induk.
Sistem LLO Coherent telah diadopsi oleh produsen layar utama di seluruh dunia. Sistem ini menggabungkan laser excimer yang sangat stabil dengan sistem optik UVblade unik kami untuk menghasilkan sinar garis akhir. Kami dapat mendukung semua ukuran layar saat ini, dari panel tunggal hingga substrat besar. Optik UVblade Coherent dapat diskalakan untuk memenuhi persyaratan produksi layar fleksibel dan dapat dilipat generasi berikutnya.
