一直说要给OLEDindustry供稿,谈谈目前OLED里面的关键设备蒸镀设备。但是因为FAB太忙,假期提前休假有空就谈谈关于蒸镀设备的那些事。 “蒸镀机就如同AMOLED面板制程的“心脏”,一直都被日本Canon Tokki独占高端市场,被说成掌握AMOLED产业的咽喉”,这就是我们目前大多数人的认知,实际上,关于蒸镀设备我们认识真的很low,你信吗? 谈蒸镀设备前,还是老生常谈的把原理和工艺简单介绍下。 OLED蒸镀原理及工艺 OLED是由在玻璃基板上发射红色(R),绿色(G)和蓝色(B)的有机发光层,以及用于保护有机发光层的结构组成。 说起蒸镀原理,其实蒸镀类似于水汽蒸发的原理。 在锅里烧开水时,蒸气就行成锅盖上的露水。不同之处在于蒸镀使用有机材料代替水,并且在真空状态而不是在正常的大气压力下进行加热。 蒸镀必须先在真空中进行,也就是在称为真空室的设备中进行。制造好的大型LTPS背板,在真空室内进行彩色图案化。(在此基板上完成彩色图案制造之后,将根据智能手机的尺寸对单元进行切割和使用。) 一旦LTPS制造好并放置在蒸镀真空室中,然后就是在LTPS基板下面放置精密的金属掩模板(FMM)。掩模板是在薄钢板上有刻有小孔的器件,所以当有机材料蒸镀时,它只能沉积在特定的位置。如果不使用掩模板,则会将绿色和蓝色沉积在红色(R)像素上,这样将无法获得纯色。 因此,在蒸镀过程中不同的时间使用RGB相应位置和形状的不同掩模板。 当掩模板准备就绪时,将蒸发源(如有机材料等蒸发材料)放在其下,并将其加热到适当的温度。当加热开始时,分子单元中的有机小分子穿过掩模并积淀到预期位置。 那接下来介绍一下简单的蒸镀工艺。 OLED蒸镀工艺首先在LTPS(低温多晶硅)之上形成有机层。请记住LTPS是用来控制显示器上的像素的开关。在OLED中,发光像素由有机材料构成,这些有机材料通过电信号发光和实现相应颜色。控制电路信号由LTPS负责,因此LTPS应该与OLED层形成连接,形成方法在“蒸镀”过程完成。 基本的OLED蒸镀工艺,首先从去除LTPS(包含阳极)基板上的污垢和杂质的工作开始。在清洗和干燥衬底之后,去除阳极残留物质,并且改善从阳极到HIL的空穴注入特性。 然后,全面蒸镀HIL(空穴注入层),然后在蒸镀HTL(空穴传输层)以形成辅助层。 接下来就是实际发光的EML层,需要使用掩模选择性地沉积在期望的位置。 随后,蒸镀ETL(沉积电子传输层)和EIL(电子注入层)以形成电子传输的辅助层,最后蒸镀阴极,从而完成有机发射层的整个沉积过程。 谈完枯燥的原理及工艺,接下来谈谈蒸镀关键的核心设备。我相信大家都知道蒸镀设备大佬Canon Tokki,但是据目前所有的关于tokki的设备文章都是在说它好,但是并没有详细说好在哪?接下来我就简单讲讲实际使用中,tokki到底好在哪又有哪些不好的地方。 Canon Tokki蒸镀设备好,但source源并没那么好 蒸镀设备不止Canon Tokki一家,但是为何造成排队买的香饽饽的现现状,是因为tokki的稳定量产与技术成熟的优势。而且由于本身的产能在过去每年仅生产4~5台,但是最近Canon Tokki积极扩充产线,已将每年产能提升至12台左右。 据消息称,Canon Tokki规划2018年出货11台有机材料蒸镀机,其中1台已在2018年初送交LGD,属于LGD E6产线第三阶段投资,即服务苹果的订单。但是由于2018年三星显示器(SDC)与乐金显示器(LGD)可能不会进行中小尺寸OLED设备投资,Canon Tokki生产的机台设备将全数销往中国大陆市场。如果此情况属实,实际上应该可以满足大陆的市场需求。 据OLEDindustry实际了解到.关于蒸镀设备目前国内使用的除了TOKKI,还有SUNIC、SFA和ULVAC。这也是目前全球主要的AMOLED量产线的设备企业。但是主要是G6以下的线,国内都是用爱发科和SNU、sunic的,其实很多工程师的累计经验也在上面,虽然说的确不怎么好,对良率的影响很大,当然国内有些企业也因为这个吃过亏。 国内产线使用的蒸镀设备品牌情况
其实用过tokki的设备的工程技术人员都知道,tokki还是有些不足。 实际上,关于Canon Tokki的蒸镀设备,外面很多人可以说知其然不知其所以然。首先谈Canon Tokki设备的好,大家都知道Canon Tokki的蒸镀设备好,但是不知道好在哪。 实际上,Canon Tokki设备最厉害应该属于他的传送系统,几乎没有破片,这是良率的杀手,所以一直被称为是最好的设备。因为它直接决定大部分的良率。另外,Canon Tokki的设备精度非常高,能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在2μ以内。 那Canon Tokki蒸镀设备真的就那么完美?其实不然。首先谈tokki的蒸镀源。Tokki的线性蒸发源维护和清洗非常难,其喷嘴的盖子和主体的密封性太精密,多次使用容易磨损,所以维护和清洗很难控制好。 虽然之前三星买了Canon Tokki的蒸镀设备,但是配合的是SNU的蒸发源,这是当时最好的方案,但是当时能够把他们两家整合到一起就已经太难,所以也只有三星可以做到。而到了G6代线的source源最佳的是tokki SSOT的方案了。 目前只能想到这么多,还有更多细节不便说太多,希望这点看法可以让大家更深了解蒸镀了解OLED。 |
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