坐等iPhone7出来，先聊聊OLED屏制造关键环节——蒸镀及设备现状分析

在日前OLEDindustry一篇关于《台欲组AMOLED“国家队”？恐难取得设备商》报道中，提到目前目前韩国厂商积极投资OLED面板，三星计划在2016年砸下约8兆韩元扩增OLED面板生产设备，LG投资4.7兆韩元，若未来台湾真的要组队，恐将越来越难取得所需的OLED面板制造设备，也较难产生完善的生产体制。

面对在设备端部分，在OLED上的技术上，台湾跟中国的技术几乎同属同一水平，关键设备厂商除了被韩厂包走外，另外部分也会依照品牌厂的影响力去做选择，而除了南韩外，大陆优先级高于台湾面板厂。所以不管怎样，设备目前还是处在供不应求的状态。

今天OLEDindustry君就跟大家聊聊OLED工艺中的关键环节——蒸镀。

敲黑板！！

划重点！！！

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OLED像素点是蒸上去的，do you know？

此前韩国媒体ET News报道，在新款iPhone上，三星可能会成为苹果第一大OLED面板供应商，随后是LG、夏普等等，三星在这其中可能占到5-8成的订单份额。

这则消息还提到，LG可能无缘成为第二大供应商，原因是LG的蒸镀装置数量不足，所以OLED面板产量无法满足苹果需要。

简单的说就是：三星的蒸镀机很足量——三星的蒸镀机当然不是他们自己造的，其再上一级供应商乃是Canon Tokki——没错，这是佳能旗下的子公司。

所以，或许在未来的iPhone 8中，Canon Tokki的蒸镀机将扮演至关重要的角色。

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那么，究竟什么是蒸镀？

从OLED的结构来说，如下图所示，典型结构是在ITO玻璃上制作一层几十纳米厚的发光材料——也就是人们通常所说OLED屏幕像素自发光材料，发光层上方有一层金属电极，电极加电压，发光层产生光辐射；从阴阳两极分别注入电子和空穴，被注入的电子和空穴在有机层传输，并在发光层复合，激发发光层分子产生单态激子，单态激子辐射衰减发光。

太专业不懂没关系，大致上意思就是你看到的红绿蓝三个次像素会自己发光。

当然了，具体到整块面板，结构也就复杂很多，包括次像素间需要隔离柱、绝缘层之类。AMOLED则还有TFT backplane这种控制每个像素开关的东西。

这种复杂的结构，靠人手用小刀去微雕是不可能的。如果将这些结构付诸实现，就是制造工艺的问题了。

OLED的制造工艺涉及到ITO玻璃洗净、光刻处理之类的东西，都需要很高科技、我们一般人没见过的技术去搞定，总之就是通过光刻就能在基板上形成电极图案、ITO图案、隔离柱图案等等。

不过，你可以假想成是有小人用小刀刻上去的

……

随后的工艺部分，在OLED面板的制造上才显得至关重要，即蒸镀。真空腔室内，把ITO玻璃基板放置在可加热的旋转样品托架上，然后放把火在下面烧坩埚，这样发光材料就蒸上去了。

是的，红绿蓝三色发光区就这么蒸上去了。

专业说法指的是，蒸镀就是真空中通过电流加热，电子束轰击加热和激光加热等方法，使被蒸材料蒸发成原子或分子，它们随即以较大的自由程作直线运动，碰撞基片表面而凝结，形成薄膜。

可以说，蒸镀是OLED制造工艺的精华部分，而且不仅是发光材料，金属电极等等之类也是这么蒸上去的。

虽然蒸镀说得看起来跟蒸馒头一样，但实际操作相当复杂的，像在控制像素区域，像素对齐以及蒸上去的薄膜厚度控制，前处理、蒸镀室的真空度等方面，难度都是比较大的。除了蒸镀之外，随后还有点胶、封装、老化、切割、测试等等过程。

实际上，蒸镀也的确是OLED屏幕成本高的一个重要原因。

LG买不到太多蒸镀机，自然就搞不定iPhone 8的订单。而即便是Canon Tokki，要消化三星那么多订单，本身也就不是很容易的事情。

（这是PMOLED的典型工艺流程，PMOLED也属于OLED，但结构比AMOLED简单，没有TFT）

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除了“蒸”还可以“印”出来

上面提到的这种“蒸镀”法，主要应用于RGB三色排列的典型OLED屏幕。三星的诸多OLED电视产品都是基于这此。虽然效果很不错，三原色也非常纯粹，但成本非常高昂。这类蒸镀所用的技术叫FMM，精细金属掩模板，就是蒸镀的时候为了区分像素，盖个掩膜。所以对齐和掩膜材料本身都会成为技术难点。

实际上，为了控制成本，OLED电视还不止这一种，有一类蓝光+色变换层：这种方案只需要蒸镀蓝光OLED元件，经过变换层将光转为RGB三色，这类技术受到色彩转换器开发难度的限制，并未被大规模采用。

还有一类OLED电视是白光+三种彩色滤光片，原理上和LCD液晶面板有些类似，以白色为背光，再加彩色滤光片——这种方式在成本上显然就低了很多，LGD就曾以这种方案生产OLED电视，白光OLED+彩色滤光片也一度被认为是OLED进一步实现低成本的方案。

但是加上滤光片，透光率光色纯度却成了问题，所以亮度、对比度、色彩、节能表现都不及RGB OLED。至于还有像是LG的WRGB OLED之类，后续OLEDindustry继续深入报道。

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OLED蒸镀设备现状

最近，韩国设备业者卯足全力追赶生产有机发光二极管(OLED)蒸镀设备的龙头业者日本CanonTokki。韩国设备业者SunicSystem、YAS、SFA等近期不仅成功争取到大陆客户，也取得韩国本土市场订单准备出货。

对面板业者而言，考虑到投资时程与设备供给缺乏弹性等问题，采购多家业者供应的机台，将有助于稳定产量及分散风险。

据ETNews报导，韩国设备业者SunicSystem及YAS先后与乐金显示器(LGDisplay)签约，将供应有机物质蒸镀机，用于生产可挠式(Flexible)OLED面板；SFA则在2015年底就与大陆信利签订519亿韩元(约4,423万美元)规模的蒸镀设备供应合约。

在可挠式OLED面板前段制程中，有机物质蒸镀设备是最重要的一环，必须要能制造出厚度均匀的薄膜，业界公认日本CanonTokki技术能力最佳。传闻三星显示器(SamsungDisplay)向来只用CanonTokki的设备生产可挠式OLED。

面板业者考虑生产良率，普遍也喜好采用CanonTokki机台，但近期由于三星显示器启动大规模设备投资，早已提前向CanonTokki预定机器，造成市场上CanonTokki机台一机难求。

据了解，京东方也有意向CanonTokki购买设备生产可挠式OLED面板，但目前仍未顺利取得机器。

事实上，面板业者对设备市场几乎由CanonTokki独占的情况忧虑。

因为性能再好的设备都可能在实际生产过程中出问题，若要确保生产不中断，理想情况应是同时采用多家不同业者供应的机器，才能分散风险。

不过最近LGD似乎已突破受限于CanonTokki的困境。

传闻LGD韩国龟尾工厂决定引进国产蒸镀设备，以SunicSystem机台生产汽车用OLED、以YAS机台生产照明用OLED。而日本CanonTokki机台可能装设在坡州工厂。

尽管外界认为，这应是LGD在无法取得足够CanonTokki设备下采取的权宜之计。但对韩国设备业界却是一大鼓舞，期待能藉此机会以后起之秀的姿态壮大。

相关人士表示，LGD决定采用国产设备后，反而可不受限于CanonTokki提前投资时程。若乐金、三星等龙头业者使用国产设备成功量产OLED面板，韩国设备业者进军国际市场将指日可待。

SFA在2015年向信利供应大规模蒸镀设备，用于4.5代可挠式OLED产线，目前积极寻求其他客户，如京东方、华星光电、维信诺等。

SUNPrecision也正与京东方、维信诺接洽，寻求供应OLED蒸镀设备的可能性。另一家业者Invenia正在研发阶段，朝向生产OLED蒸镀设备的目标迈进。