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东京电子:大型FPD制造技术的趋势

由中国光学光电子行业协会液晶分会和日经BP社联合主办的“中国·北京2016国际显示产业高峰论坛”于2016年11月1-2日在北京举办。本次会议是双方合作的第七届论坛,今年以“合作、创新与发展——显示技术创新 引领未来生活”为主题。来自海内外显示产业的相关企业和研究机构齐聚一堂,共同探讨显示技术的未来发展。

东京电子株式会社FPD系统营业部部长 平井健之

以下是演讲实录:

大家好!东京电子公司主要是半导体生产设备的研发和销售公司,但是从90年开始,半导体的研发技术我们把它用到了平板设备的生产销售之中,在中国我们也有为数众多的客户采用我们公司的设备,在此表示由衷的感谢。

谈到显示技术的发展,现在看不到停滞的迹象,我们的设备设备也需要赶上显示技术发展的步伐不断的加以更新,实际上每两年我们都会有新品进行发布,今天给大家介绍其中的四大系统,大家都是非常熟悉的,我们的设备所使用的玻璃基板上面所最后生产出的终端产品,上面是大尺寸是电视,中间是手机,这是它的趋势,再上面的电视,2016年已经有4K 55英寸的面板了,今后会有60、80英寸8K的面板,而作为相关的器件,比如非晶硅是传统的技术,还有OLED。

手机部分分辨率是400PPI,将来要超过700PPI,也就是更薄更轻低功耗,最终目标应该是可卷曲可自由成型,而且能够卷起来,我们是这样认识的。LTPS OLED这两个是主流,接下来是柔性,柔性采用怎样的技术呢?这是作为设备厂商所面临的课题。FPD的生产设备,从1991年开始,这是一代线到今天为止玻璃基板的尺寸有怎样的进化,从第一代,在八年前已经到了G10,现在最右边有三大方向,第一是最上面的大型尺寸电视,比如生产65英寸以上的需要有G10.5代线,还有手机主要是6代线,这是目前的主流。

中间是在10.5代线之前最大尺寸的生产线,8.5代线今后有不断的增加,OLED要想生产的话,主要的生产线应该是8.5代线,我们的设备根据技术发展的趋势有三大类,第一LTPS或者是OLED手机用途的G6代线设备,中间是适应10.5代线,明年会供货,比如说薄膜机等等,最后是8.5代线喷墨打印的设备。

首先是干法刻蚀是6代线,这里面所使用的刻蚀的方法,6代线过去是非晶硅大尺寸产品所使用的,是这样的生产线,当时有一个IRE是普通的一项技术,大家都认为是可以做的,因为6代线也是比较大的,所以过去的RI的方法做不了刻蚀了,所以ECCP是我们公司自己研发的,是一种新的RE净化的技术,通过这种做法来向非晶硅面板的企业提供设备,在中间看一下,我们又迎来了新的时代——低温多晶硅,它的显示器出现,之前非晶硅的生产设备完全不能用了,所以需要ICP是所谓的开发了这种等离子。关于手机,大家都清楚,每年它的分辨率都在提高,规格在提升,2011年的时候,我们提出了ICB 电感耦合,是一个大的基板、中间、边缘各个地方都可以进行很好刻蚀的控制这是它的特点,在过去四年中得到了大家的追捧,客户也加了更多的功能,去年又对它进行了改进,推出了PICP的产品,对于生产的效率提升是有好处的,第一是地方生产率,对于高分辨率的面板也可以进行处理,而且均匀性也非常好。

过去一年中PICP的特点得到的各家厂商的理解,所以出货量很大,向为数众多的厂家在供货。实际的干法刻蚀的工厂,它是在日本山梨县,我们专门上了一套用于演示的系统,让各家客户可以实地了解,如果各位感兴趣的话一定跟我联系。

10.5代线的干法刻蚀,路线图,刚开始是非晶硅、TFT、10.5代线也会上,等离子方面是IRE形式进一步的发展,但是最右边的IRE,它只能做到5代线,因为等离子的成型是非常困难的,所以到8.5代线的时候改成ECCP的设备了,八年前因为10代线诞生,大家认为把8.5代线刻蚀机拿来用就可以了,其实不是这样的,我们必须重新进行改良,我们进行很多研究掌握了很多技术,目前已经完全能够适应10.5代线客户的要求了,过去积累的经验发挥了很大的作用。明年我们就要推出10.5代线用的干法刻蚀机。

8.5代线的技术出去仅仅拿来用的话,会出现不均匀的状况,如果是这样的话,基板上会产生静电反应,我们生产出更加均匀的基板,仅仅把10代线的做法原封不动拿过来是不可以的,我们为了5代线开发出了新型的ECCP,干法刻蚀机,如图。

10.5代线,右边是曝光机,它跟干法刻蚀机一样,因为过去我们是G10代线自己供货,所以我们非常幸运,把它做的进一步扩大的时候,有过相应的准备,最终能够提出适应10.5代线的解决方案,10.5代线,我们认为这些技术是可以用得上的,大家看一下技术的清单,如图。

空气浮游徒步机,有TICT,对于单点是能够很好的进行控制。皮带机的干燥机,空气浮游的徒步机,其中最左边的,我们有一个龙门扫描在基板的上面,进行光涂胶的过程,右边是不一样的,它的龙门是吊式固定的,而徒步是移动的。TAC,因为龙门很沉,让它走来走去很费劲,因为太大太重了,所以它的使用是有局限性的,G10研发出了TAC,也就是空气浮游徒步方法,这次10.5代线同样采用这种方法,过去为10代线发布过产品,做小以后用在8.5代线上,现在空气浮游徒步机在全球范围内我们公司的市场份额是最大的。

皮带干燥机,这也是普通的技术,有一个干燥盘,它是可以很紧凑的,能够起到节省空间的作用,现在不是从层叠的方式而是皮带式的,它的特点是,因为它最高达到6米,这样工作是比较困难的,如果采取左边的做法层叠式的,6米作业是比较的危险,10.5代线以上采用皮带机的干燥。因为是皮带干燥机非常的简单,用一个滚子把皮带转过来进行加热,加热之后再送回去。

8.5代线的喷墨印刷,谈到喷墨印刷分两种,第一是分区域印刷,它是分成不同的区域然后同步的进行印刷,而我们是右边的,RGB 红绿蓝的印刷,也就是说每个像素都进行不同的分别印刷。8.5代线的设备,2014年第四季度,我们已经发货了,现在是在客户的洁净厂房中正在进行量产前的测试。我们公司为什么要做喷墨印刷,因为我们公司旁边有爱普生公司而且关系不错,爱普生大家都知道喷墨打印机领域是全球最大的企业,爱普生他们有打印机家用的产品同时也有工业用的产品,所以喷墨头也有两种,我们跟他们合作让他们提供工业打印用的打印喷墨头。

每一个RGB的像素低的时候会出现薄厚不均匀的现象,我们必须要解决这个问题,我们的量产中已经解决了这个问题。

总结,喷墨印刷对于OLED电视机来说是最好的解决方案,现在性能能够达到4K的55英寸,之后进一步开发喷墨头,进一步的研发系统,最终能够做到8K 65英寸的喷墨打印。RGB打印系统,在当前我们是领先的,今后我们将进一步加大研发的力度,来为今后会有很大发展的OLED电视产业做出贡献。谢谢各位!

责任编辑:赵强


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