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关于AMOLED蒸镀及tokki的设备,你真的敢说你了解吗?(内含各家产线设备品牌表)

 nestor777 2020-09-18

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

企业名称

地点

世代

蒸镀设备厂家

京东方

鄂尔多斯

G5.5

SNU

成都

G6

TOKKI

绵阳

G6

TOKKI

华星光电

武汉

G6

TOKKI

天马

武汉

G6

ULVAC

上海

G4.5

SNU

上海

G5.5

ULVAC

和辉

上海

G4.5

ULVAC

上海

G6

ULVAC

维信诺

昆山

G5.5

SNU

固安

G6

TOKKI

昆山

G5.5

SFA

信利

惠州

G4.5

SFA

柔宇

深圳

G5.5

SFA

LGD

广州

G8.5

YAS

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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