三星与LG将不使用BCL技术 大面积OLED蒸镀设备市场或萎缩
三星与LG Display此前商讨在有机发光二极管(OLED)喷墨打印工序中使用“Blue Common Layer(BCL)”技术,但目前已经决定不使用该技术,而是研发出可以打印出红色、绿色、蓝色发光材料的喷墨打印技术,大幅降低大面积OLED生产费用。
如果不使用BCL技术,预计在TV用大面积OLED产业中,蒸镀设备(evaporation)市场将大幅萎缩。
BCL性价比下降
BCL技术是一种将喷墨打印技术与现有OLED蒸镀技术相结合的混合技术。发光层中的红色与绿色材料可通过喷墨打印机打印,但蓝色材料要使用Inline设备蒸镀。
该技术一直被看作是解决喷墨打印发光材料中蓝色材料寿命问题的方法。目前正在进行喷墨打印发光材料开发的美国The Dow Chemical Company、德国Merck、日本住友化学等三家公司都没能完全解决蓝色材料寿命问题。
红色与绿色材料即使通过喷墨打印机打印,与蒸镀材料相比,其寿命也不会缩短太多。但蓝色材料通过喷墨打印机打印后,其寿命不及蒸镀材料的70%。使用喷墨打印机打印完红色与绿色材料后,再将蓝色层蒸镀上去,可以保证红色、绿色、蓝色材料的寿命。
BCL技术可以解决蓝色材料寿命问题,但两家公司还是决定不引进该技术,其原因主要是使用该技术后,喷墨打印工序节约成本的效果会大打折扣。
完全使用喷墨打印技术生产出的OLED(左图)与使用BCL技术生产出的OLED(右图)。蓝色材料以后的部分(ETL、EIL)均需使用蒸镀设备,工序效率降低。
蒸镀蓝色材料后,还需利用真空设备在蓝色材料上蒸镀电子传输层(ETL)与电子注入层(EIL)。喷墨打印的有机材料实际贴合率为90%以上,但蒸镀的实际附着率仅为10%-20%。剩下80%的有机材料会附着在Chamber壁上或Mask上。这也是OLED生产成本上升的原因。
投资效率较低的蒸镀工序增加,这使得引进喷墨打印技术的初衷黯然失色。位于红色、绿色发光材料之上的蓝色层还会降低发光效率。业界相关人员表示“如果提高BCL的电子移动速度,使其快速通过蓝色层,应该不会出现混色的可能”,“但因为覆盖着有机物,所以对效率有影响”。
蒸镀设备使用将大幅减少
美国Kateeva的喷墨打印设备
因此三星与LG Display计划研发出可以打印蓝色层、ETL、EIL的喷墨打印机。在没有研发出完全意义上的喷墨打印技术之前,不会进行量产。
目前Samsung Display从美国Kateeva引进喷墨打印机进行研发,LG Display则从日本Tokyo Electron引进喷墨打印机进行研发。
LG Display计划在京畿道坡州新建的P10第一条产线上以及中国广州第8代OLED产线上构建蒸镀工序。
一旦喷墨打印工序可以用于量产后,今后在TV用OLED产线上,将很少使用蒸镀设备,此前在商讨引进BCL技术时,预计今后喷墨打印机与蒸镀设备可能共存,如今看来蒸镀设备处于非常不利的状态。
业界相关人员表示“可以量产后,从喷墨打印工序返回到蒸镀工序的可能性为零”,“但引进喷墨打印技术较难的中小型OLED还将继续使用蒸镀设备”。