破除三星的垄断,LGD能否成功实施E5量产?

OLED新技术 · 2016-12-26

LG Display的首个第6代OLED生产线-龟尾“E5”将会在明年上半年正式启动。

之前一段期间,LG Display一直集中发展TV型白光OLED,而E5则是使用FMM技术的RGB型OLED生产线,该产线是否可以破除三星的垄断成功量产,将直接关系到中小尺寸OLED行业的命运。

WOLED和RGB-OLED的内部构造有很大的差异,从某种程度上来说,LGD对于RGB-OLED中最核心的FMM蒸镀和薄膜封装工艺并没有太多的经验。

E5生产线是LGD在庆尚北道龟尾的第6代(1500mmX1850mm)OLED生产线。去年7月,LGD在原本设计产能7500张/月的基础之上,再追加7500张/月的产能。明年上半年正式启动的正是首次投资的7500张/月的部分。

E5必须成功启动第一阶段,才能顺利的在明年下半年启动第二阶段(每月7500张),另外,LGD还在坡州的P9工厂内建设E6产线(每月15000张)。万一E5的量产没有在早期达到稳定,则很有可能导致E5第二阶段和E6的计划受到影响。

今年7月,正在向龟尾E5工厂内运送OLED装备

(图片来源:韩国《KIPOST》)

对正和苹果商讨中小尺寸OLED供应的LGD来说,上述情况可能造成致命的打击。

虽然苹果明年用于新款iPhone手机上的OLED屏幕,已跟三星签订了独家供应协议。但苹果为了能在2018年以后搭建多条供应渠道,正努力接触多家公司。

日本的Japan Display和夏普等虽然也是苹果的接触对象,但是就现在情况而言,LGD仍然是可能性最高的候选。如果LGD最终成功为苹果供应OLED屏幕,苹果对三星的议价空间就会扩大,而LGD也可以挽回中小型LCD销售下降所造成的损失。所以,对于LGD和苹果来说,成功供货OLED屏幕可以使两家公司取得双赢。

但是,万一LGD在E5量产上遇到了困难,苹果便无法冒风险去选择LGD作为其提供OLED屏幕供应商。业界相关人士表示:“LGD和苹果能否签订供应协议,会影响E6之后追加投资的规模。E5能否成功量产,可以说是直接关系到中小尺寸OLED行业的命运”。

首次引入的FMM工序会取得成功吗?

LGD在E5量产中将会遇到最大的困难就是FMM沉积工艺和薄膜封装工艺。LGD虽然成功的开发出TV型WOLED,并使其量产达到稳定状态,但是RGB-OLED和WOLED在技术本身上就存在很大的差距。

展现FMM沉积工艺的示意图

(图片来源:韩国《KIPOST》)

WOLED是通过将发红、绿、蓝(RGB)三种光的有机物质在基板上进行垂直方向的沉积。而RGB-OLED是将RGB有机物质在基板上按照特定位置水平的整齐的进行沉积。换句话说,如果WOLED技术是以三明治的形式将有机物进行沉积的话,RGB-OLED就像是在围棋盘上下围棋一样,整齐的进行沉积。

WOLED(左)和RGB-OLED(右)的构造

(图片来源:韩国《KIPOST》)

RGB-OLED使用的工艺为高精度金属掩模板(FMM)沉积技术,该技术在全世界范围内只有三星一家比较成熟,是难度极高的技术。为了能够让微米(µm)大小的RGB像素不发生重叠的整齐的进行沉积,从FMM Mask到蒸镀设备等所有因素都满足的情况下才能达到最佳的沉积效果。

LGD在AP2-E2工厂里的G4.5代OLED产线中曾尝试过FMM工艺。但是E5的基板大小达到6代,FMM的技术难度和4.5代完全不一样。因为随着基板尺寸的增大,FMM MASK的制作难度也成倍的增加,Mask在沉积的过程中也会因重力的影响而下沉,在这种情况下,RGB像素很有可能无法沉积在正确位置上。

就连在汤井A2生产线上成功进行第5.5代(1300mm X 1500mm)OLED生产的三星,在首条第6代生产线A3-1的蒸镀工艺稳定上,也花费了8个月的时间。

韩国三星牙山工作园区正门

(图片来源:韩国《KIPOST》)

与此同时,负责向E5提供蒸镀装备的Sunic System此次也是首次生产第6代蒸镀设备,该公司与已经在运用过程中掌握到很多技术的日本CANON TOKKI相比,资历尚浅。业界专业人士因LGD和Sunic System在第6代OLED量产上都是第一次,对E5生产线能否在早期达到稳定感到十分怀疑。

一位OLED设备的业内相关人士表示:“如果平板企业或者设备企业中,即使只有一家有过第6代OLED量产经验,可以通过技术共享而使得量产得以稳定。但是从现在的情况来看,LGD能否量产并达到稳定状态,感觉希望不大”。

对于Vitex封装工序也是初次尝试

LGD对于E5使用的封装工艺来讲,是第一次尝试薄膜封装技术。封装是为了保护很容易被氧气、水分所腐蚀的OLED的工序。LGD决定在E5生产线引入三星的“Vitex”封装技术,该技术的核心在于,将有机物层和无机物层进行轮流沉积。

生成无机物层所需要的等离子体增强化学气相沉积装备(PECVD)是现有LCD工序中经常会被用到的装备,所以该工序在量产稳定化中不会产生太大问题。但是,有机物层沉积所需要的喷墨打印设备则是LG电子的素材生产技术研究所(PRI)第一尝试制作的设备。

Vitex封装技术构造的示意图

橘黄色部分是利用喷墨打印机而沉积的有机物层

(图片来源:韩国《KIPOST》)

三星的有机物喷墨打印机设备使用的是美国的Kateeva,而LGD却决定由PRI公司进行设备制作。和PECVD不一样,有机物喷墨打印设备是LGD一直没有运用过的设备,可以预见LGD会在该设备的安装调试过程中遇到一些困难。

业界相关人士表示:“三星在A3量产遇到困难的时候,起到重要作用的就是CANON TOKKI、Applied materials、Kateeva这三家公司。如果E5生产线不和CANON TOKKI及Kateeva合作的话,LGD将只能孤军奋战”。

本文章来源于凤凰网,原文摘自韩国《KIPOST》,OLED新技术校对