LG Display разрабатывает FLiPP — технологию производства OLED-панелей без металлических масок. По заявлению компании, она позволит эффективнее использовать материалы, повысить яркость и сократить энергопотребление. Пока проект находится на стадии разработки: компания готовит пилотное производство, а первыми коммерческими изделиями должны стать панели для мониторов и некоторых ноутбуков. До применения технологии в телевизорах, вероятно, пройдёт больше времени.
Как работает FLiPP
Аббревиатура FLiPP расшифровывается как FMM-Less Innovative Pixel Patterning. Она обозначает процесс, в котором не используются тонкие металлические маски (Fine Metal Mask, FMM). В традиционном производстве такие маски помогают точно наносить органические светоизлучающие материалы и задавать расположение субпикселей.
Использование масок накладывает производственные ограничения: на результат влияют точность изготовления маски, обращение с материалами, а также размеры и форма её отверстий. Кроме того, не вся площадь подложки становится пригодной для производства активной поверхности панели, что увеличивает потери и может влиять на себестоимость.
В процессе FLiPP органические материалы наносят непосредственно на подложку. Затем структуру покрывают защитным слоем, а форму пикселей задают с помощью травления и фотолитографии. Такой подход позволяет точнее контролировать геометрию пикселей и, по замыслу LG Display, эффективнее использовать материал. Отдельные этапы напоминают процессы производства полупроводников, однако особенности органических материалов и дисплеев требуют специальных решений. Итог будет зависеть от того, удастся ли наладить надёжное и воспроизводимое массовое производство.
Заявленные показатели
По данным LG Display, при традиционном процессе с FMM используется около 75% подложки, а с FLiPP этот показатель должен превысить 93%. Если результат подтвердится при промышленном выпуске, компания сможет сократить потери материала и потенциально снизить себестоимость панели.
Это не означает, что телевизоры автоматически подешевеют: на их цену влияют также другие компоненты, управляющая электроника, размер панели, фактический выход годных изделий, логистика и коммерческая политика брендов. Более эффективное производство может дать изготовителям больше возможностей для выпуска OLED-продукции в доступных ценовых сегментах, но пока неизвестно, какая часть ожидаемой экономии сохранится при переходе от пилотного выпуска к массовому.
LG Display также заявляет, что эффективность органических светоизлучающих материалов повысится с 40% до 74%, а коэффициент апертуры пикселя достигнет 65%. Этот коэффициент показывает, какая доля площади пикселя доступна для излучения света. Чем она больше, тем большая часть поверхности участвует в создании изображения: это может обеспечить более высокую яркость при прочих равных условиях или позволить получить ту же яркость с меньшими затратами энергии.
По оценке компании, FLiPP может увеличить яркость примерно в 1,6 раза относительно принятого ею базового показателя, повысить срок службы панели максимум в 2,4 раза и снизить энергопотребление на 13%.
Пилотный выпуск и первые продукты
Технология пока не готова к коммерческому применению. Технический директор LG Display Чхве Ён-сок сообщил, что компания готовит пилотное производство, чтобы проверить, можно ли реализовать процесс в промышленном масштабе. Для этого LG Display приобрела у южнокорейской компании YAS, специализирующейся на оборудовании для производства дисплеев, установку для нанесения материалов. Стоимость вложений оценивается примерно в 300 миллиардов вон, или около 190 миллионов евро.
Ожидаемая начальная мощность установки — от 3 000 до 5 000 подложек в месяц. Панели предназначены в том числе для производственных партнёров LG Display, включая LG Electronics и другие бренды, заинтересованные в устройствах на основе новой технологии.
Первыми продуктами с FLiPP должны стать не телевизоры, а панели диагональю 23,5 дюйма — прежде всего для компьютерных мониторов и некоторых типов дисплеев для ноутбуков. Компания намерена сначала проверить процесс на сравнительно небольших форматах. При увеличении размеров подложки необходимо сохранить точность, равномерность и выход годных панелей, что особенно сложно при отказе от металлических масок и внедрении новых этапов обработки.
По словам Чхве Ён-сока, LG Display рассчитывает усовершенствовать процесс для небольших панелей в рамках своей текущей программы. Если работы пройдут по плану, первые коммерческие устройства с FLiPP могут появиться после завершения этого этапа. Телевизоры потребуют дополнительной адаптации технологии; их появление возможно позднее, но конкретный срок остаётся предварительной оценкой, а не официально объявленной датой запуска.
Можно ли использовать существующие заводы
Один из ключевых вопросов — удастся ли адаптировать уже работающие производственные линии. Чо Хын-рёль, руководитель подразделения дисплеев следующего поколения LG Display, сообщил, что компания изучает возможность использовать существующие мощности для выпуска более крупных панелей FLiPP, в том числе линии для ЖК-дисплеев и WOLED, чтобы избежать масштабной перестройки.
Повторное использование инфраструктуры могло бы сократить необходимые вложения и ускорить переход к массовому производству. Если существующие линии окажутся неподходящими, LG Display, возможно, придётся строить новый завод — это потребует больше времени и капитала.