三星华为推出折叠屏手机 超快激光加工前景广阔

2月24日晚，华为在巴塞罗那发布了首款5G折叠屏手机HUAWEI Mate X。华为消费者业务CEO余承东表示：“HUAWEI Mate X颠覆了手机固有形态，是一款整合了5G、可折叠屏、AI、未来交互等前沿黑科技的新物种，它将成为消费者开启5G智慧生活的第一把超级钥匙。”而早在21日晚，三星便率先发布了全球首款商用的折叠手机Galaxy Fold。两款燃炸全场的折叠屏手机，或许将改变今后智能手机的“打开方式”。

这两款手机的售价可谓都贵出了新高度，Galaxy Fold售价为1980美元（约合1.32万元人民币），HUAWEI Mate X售价为2299欧元（约合1.75万元人民币）。在设计方面，Galaxy Fold采用了“向内折叠方式”，并采用了气密铰链结构，在折叠状态下是一块4.6英寸小屏，将手机展开后，整个内侧变成了一块7.3英寸的异形屏。而华为Mate X则采用“鹰翼式折叠”，展开后是一款厚度仅为5.4毫米的极薄8英寸平板，闭合时则成为握持舒适的6.6英寸双屏手机。正面屏幕为6.6英寸，背面的屏幕则为6.38英寸。

不论是哪种折叠方式，都将为今后的手机使用带来不一样的体验，而柔性OLED屏也将由此进入发展快车道。

柔性OLED屏加工特点及要求

由于OLED是通过电流驱动有机薄膜本身来发光，与传统的LCD显示结构相比，响应速度快，厚度也更薄（小于1.5mm）。这对用来支撑整个OLED的基板（透明塑料、玻璃、金属箔）提出了超薄化要求。此外，OLED封装对环境要求极为严格，需要隔绝氧气和水汽，这也对密封的精密度提出了更高要求。

要满足如此高要求高精度的加工条件，当下激光技术是最好的选择。超快激光可以将光能集中在皮秒至飞秒的时间间隔内，并将光聚焦到超细微空间区域，极高峰值功率和极短的激光脉冲确保了加工过程中不会对所涉及的空间范围的周围材料造成影响。非接触式加工也可避免传统机加方式切割容易发生崩边、裂纹等问题，具有精度高、不产生微裂纹、破碎或碎片问题、边缘抗破裂性高、边缘保持了光学性能、无需冲洗、打磨、抛光等二次制造成本等优点，降低成本的同时大幅提高了工件良率及加工效率。

飞秒激光加工的组织中没有熔融区，没有重铸层，不产生微裂纹；不受光的衍射极限的限制，具有很高的空间分辨性；对材料没有选择和限制性，可以对任何材料进行精细加工、修复和处理；需要的脉冲能量阀值极低，一般只有毫焦耳量级，这决定了加工能量的低耗性；加工过程不产生导致结构损坏的冲击波，不损坏临界的结构组织。相比飞秒激光，皮秒激光不需要为了放大而展宽和压缩脉冲，因此皮秒激光器的设计相对简单，成本效益更高，性能更可靠，并且已足以胜任当前市面上高精度、无应力的微细加工。

超快激光加工产业现状及前景预期

随着几年前OLED趋势渐显，与之相关且具有极大优势的激光技术也找到了一个新的增长点，各大企业也纷纷开始进行布局。早在2015年，大族激光便开始在面板行业进行布局，其自主研发的国内首台柔性OLED激光切割设备在2018年6月正式投产。华工激光、德龙激光、圣雄激光、泰德激光等企业也分别利用各自的技术优势先后将相关产品推向市场。此外，超快激光器企业的布局速度也在加快。

大族激光柔性OLED激光切割设备
图源：大族激光显视与半导体装备事业部

据OFweek研究中心数据显示，全球工业激光器收入从2012年的23.4亿美元增加至2017年的46.8亿美元，近三年的市场规模增长率分别为10.6％、24.2％和28.6％。其中超快脉冲激光器占比约为24％，预计2020年，全球超快脉冲激光器市场规模有望突破15亿美元。但目前超快激光器市场基本被国外公司主导，如美国IPG、相干、光谱物理（MKS旗下）、德国通快、丹麦NKT光子等。他们占据全球近90％的市场份额，国内企业不论从技术积累还是市场份额都与之有较大差距。

2012－2017年全球激光器市场规模及增长率（单位：亿美元）
数据来源：OFweek行业研究中心

近年来，中国政府、科研机构及企业对超快激光非常重视，政策倾斜及企业加大投入攻克难点技术，正在追赶国际先进水平。清华大学、中科院物理所／光机所、华中科技大学等高校均在大力推进超快激光科研；以大族、华日、安扬、贝林等为代表的国内激光企业也在大力推进超快激光技术产业化，其中华日旗下的华锐激光已具备了飞秒激光器量产条件。《国内超快激光器产业分布概况》一文对国内主要超快激光器企业进行了介绍。

当前，皮秒激光器是超快激光加工的主流光源，飞秒激光器的市场还需1－2年的成长时间。皮秒、飞秒超快激光器国产化有望带动100亿元规模以上超快激光装备产业应用市场，并将推动国内应用商的使用成本降低至少30％－40％，未来市场前景广阔。