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国内产线 OLED 良率低,产能释放缓慢

五度易链 | 区域产业数字化管理平台 2022/01/12 11:42

当前国内 OLED 产线工艺技术尚未完全成熟,蒸镀工艺与国外尚存在一定差距,产线良品率较低,下游用户认可度低,导致国内 OLED 产业出现高产能低产量问题。本文将围绕国内 OLED 产线产能利用情况、国内 OLED 蒸镀技术短板和替代工艺方向展开讨论。

新知达人, 国内产线 OLED 良率低,产能释放缓慢

国内产线 OLED 

京东方成都 B7 产线和绵阳 B11 产线的柔性 OLED 产能与三星显示 A3 产线设计产能相当,但由于产能利用率较低,导致京东方柔性 OLED 面板收入要远低于三星显示。与京东方类似,国内新建 OLED 产线普遍存在不同程度的产能利用率不足问题,这限制了我国 OLED 产量的提升。

01、国内企业 OLED 技术尚未成熟,产线产能利用率较低

近年来,京东方、华星光电、天马、维信诺等国内面板厂商积极新建 OLED 生产线,国内产能快速增加;但是与韩国厂商相比,国内 OLED 产线的产能利用率还普遍偏低,产能释放缓慢。

比如,根据 DSCC 统计数据,2021 年第一季度京东方第 6 代 OLED 产线 B7 的产能利用率仅为 35%,而三星显示的第 6 代 OLED A3 产线的产能利用率在 2020 年下半年就已达到 94%,同样 LGD 的第 6 代 OLED E6 产线产能利用率也达到 85% 以上。

导致国内 OLED 产能释放缓慢的主要原因在于国内面板厂商生产工艺还不成熟,核心蒸镀工艺优化相对不足,导致生产线产品良率较低,不能满足客户标准,难以打开下游终端应用市场。以京东方为例,由于其 OLED 面板产品良率不及预期, 2021 年 7 月苹果公司不得不将与京东方的 Ipad 小尺寸 OLED 订单转移至三星显示和 LGD 。

02、蒸镀技术的关键在于 FMM 的精密贴合和套合,技术经验缺失限制国内 OLED 产品良率

AMOLED 是当前最为成熟的中小尺寸 OLED 面板生产工艺,分为前板段、背板段和封装三段工艺,国内面板企业在前板段和封装段并不存在技术障碍,而背板段的蒸镀环节难度最大,是影响 OLED 良率的关键所在。

在蒸镀环节,用于蒸镀的玻璃基板必须与精细金属掩板(FMM)紧密贴合,并且 FMM 的 slot 开孔还必须与玻璃基板上阳极图案准确套合,否则会产生混色不良问题。因此,决定蒸镀环节良率的关键因素是 FMM 与玻璃基板的精准贴合和套合。

首先,影响贴合精度的主要因素是 FMM 的精细度,但是当前国产 FMM 精细度与国外产品还存在较大差距,这导致 FMM 与玻璃基板贴合不够紧密,因此,提升国产 FMM 产品质量就成为解决蒸镀良率低的有效途径之一。

其次,控制好 FMM 张网精度(PPA)是解决蒸镀目标像素位移的主要手段,这需要根据蒸镀经验总结出金属掩板的 PPA 变化规律,并在张网过程中予以相应补偿,目前国内 OLED 面板企业缺少 FMM 的 PPA 相关数据,张网补偿不够精确,导致套合出现偏差。

总体来说,目前国内面板厂商对 OLED 技术并未取得全面突破,蒸镀环节或多或少都存在金属掩板贴合和套合方面问题,导致国产 OLED 良品率不足。

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蒸镀套合趋势

03、印刷 OLED 技术产品理论良率高,国内企业正加紧攻克技术、设备难点

当前商业应用的大尺寸 OLED 技术工艺主要是 LGD 的 WOLED 技术和三星显示的 QD-OLED 技术,也均采用蒸镀工艺;但是大尺寸 FMM 精细度更难以控制,采用传统蒸镀技术生产大尺寸 OLED 面板产品良率会更低。

印刷 OLED 技术原理与蒸镀 OLED 技术迥异,其采用喷墨打印方式将 R、G、B 三色材料按需涂膜于基板上,定位精度可控制在微米之内,而且不需要掩膜板,理论上印刷 OLED 产品良率要高于传统蒸镀技术,并且发光材料利用率也较高。

新知达人, 国内产线 OLED 良率低,产能释放缓慢

喷墨打印R、G、B材料示意图

目前主流的印刷工艺基本上采用压电式,但是在实现印刷 OLED 商业应用方面还存在技术和设备方面难题。在设备方面,由于印刷工艺精度要求严格,上游设备厂商的油墨喷嘴精度还不能满足喷墨打印要求;技术方面问题主要在于油墨的配比和气泡控制不够理想,印刷 OLED 面板分辨率还较低。总体来看,当前印刷工艺尚处于技术研发阶段,印刷工艺的产业链不够成熟,限制了技术的实际应用。

为尽快提升国内 OLED 生产水平,国内面板厂商正在加快印刷 OLED 技术和设备的攻关,目前华星光电已取得一定技术突破,推出了其印刷 OLED 电视显示屏样品,并规划将在广州建设一条印刷 OLED 生产线。为解决设备方面问题,华星光电也已与日本 JOLED 展开深度合作来开发印刷工艺设备。

04、结 语

近年来国内 OLED 产能增长迅速,我国已成为继韩国以后第二大生产国,但是当前国内产线依然面临产能利用率不足问题,这主要是由于国内 OLED 工艺技术不成熟、产品良率低所致。国内企业可以从优化蒸镀工艺和印刷 OLED 替代技术方面着手,提升产品良率和产能利用率。

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