LG Display phát triển công nghệ 'FLiPP', nâng cao năng suất sản xuất OLED lên 24% và giảm chi phí

LG Display đã công bố công nghệ thế hệ tiếp theo mang tên 'FLiPP', giúp nâng cao năng suất và giảm chi phí so với phương pháp sản xuất OLED truyền thống. Điểm mấu chốt là loại bỏ các mặt nạ kim loại đắt tiền và tận dụng thiết bị sản xuất hiện có để cải thiện hiệu quả sản xuất.

Vào ngày 8 tháng 10, LG Display đã tổ chức hội thảo trực tuyến để công bố sức mạnh cạnh tranh và chiến lược kinh doanh trong tương lai của quy trình tạo hình OLED mang tên FLiPP. FLiPP là công nghệ mới loại bỏ mặt nạ kim loại mỏng (FMM) đang được sử dụng trong sản xuất OLED hiện tại, cho phép hình thành các pixel phát sáng một cách chính xác.

Phương pháp FMM hiện tại sử dụng một tấm kim loại có lỗ nhỏ được đặt trên bề mặt kính để lắng đọng các vật liệu phát sáng đỏ, xanh lá và xanh dương (RGB). Ngược lại, FLiPP phủ toàn bộ bề mặt kính bằng vật liệu phát sáng và chỉ giữ lại những phần cần thiết. Công nghệ quang khắc được áp dụng trong sản xuất bán dẫn cho phép hình thành pixel mà không cần mặt nạ kim loại.

Điểm mạnh của FLiPP là năng suất sản xuất. Quy trình FMM thế hệ 8 hiện tại yêu cầu phải cắt đôi tấm kính để ngăn chặn hiện tượng chảy xệ của mặt nạ kim loại lớn. FLiPP không cần mặt nạ kim loại, do đó có thể sử dụng nguyên liệu kính thế hệ 8 mà không cần cắt.

Theo LG Display, diện tích tấm panel có thể sản xuất từ một tấm kính sẽ tăng lên. Cụ thể, hiệu suất lắp ghép của phương pháp FMM cho tấm panel 23,5 inch chỉ khoảng 75%, trong khi FLiPP đạt trên 93%. Điều này dẫn đến hiệu suất sản xuất tăng khoảng 24%.

Hiệu quả sử dụng vật liệu phát sáng cũng được cải thiện. Phương pháp FMM hiện tại gặp phải tình trạng lãng phí vật liệu trong quá trình cắt tấm kính, dẫn đến hiệu suất lắng đọng chỉ khoảng 40%. Trong khi đó, FLiPP có thể nâng cao hiệu suất vật liệu lên đến 74%, cao gấp 1,9 lần so với phương pháp cũ. Điều này giúp giảm lượng vật liệu phát sáng OLED đắt tiền, từ đó giảm chi phí sản xuất.

Thời gian quy trình cũng được rút ngắn. Phương pháp FMM yêu cầu phải căn chỉnh và thay thế mặt nạ kim loại mỗi khi lắng đọng vật liệu phát sáng. FLiPP áp dụng phương pháp lắng đọng liên tục đã được sử dụng trong sản xuất OLED lớn, giảm thiểu quy trình này. Bằng cách di chuyển liên tục tấm kính, thời gian quy trình lắng đọng có thể giảm khoảng 40% so với FMM.

Chi phí hiệu quả cũng là một trong những lợi thế của FLiPP. FMM là một bộ phận đắt tiền cần được sản xuất riêng theo kích thước và độ phân giải của sản phẩm. Việc sản xuất mặt nạ, cũng như thiết bị căn chỉnh chính xác và nhân lực bảo trì, đều làm tăng chi phí sản xuất. Các vấn đề như mặt nạ chảy xệ hay tạp chất cũng là nguyên nhân làm tăng chi phí sản xuất.

Chuyên gia Kim Eung-yong của LG Display cho biết: "Chi phí để sản xuất mặt nạ FMM mới cho từng mẫu có thể lên tới hàng trăm triệu won" và "FLiPP không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mặt nạ mà còn cải thiện các vấn đề liên quan đến chảy xệ và tạp chất gây ra lỗi sản phẩm".

Việc tái sử dụng thiết bị hiện có cũng giúp giảm bớt gánh nặng đầu tư. LG Display dự định sẽ áp dụng công nghệ sản xuất OLED trắng (WOLED) đã tích lũy từ năm 2013 và cơ sở hạ tầng sản xuất thế hệ 8 cho FLiPP. Một số thiết bị sẽ được cải tạo và chỉ cần bổ sung thiết bị cần thiết, giúp giảm bớt gánh nặng đầu tư cho việc xây dựng dây chuyền sản xuất mới.

CTO Choi Young-seok của LG Display nhấn mạnh: "Chúng tôi có thể sản xuất mà không cần quan tâm đến kích thước và loại sản phẩm, đồng thời tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có" và "chúng tôi có thể đạt được hiệu quả lớn với chi phí tương đối thấp so với việc đầu tư vào thế hệ 8.6".

Cải thiện hiệu suất sản phẩm cũng rất đáng kể. FLiPP loại bỏ mặt nạ kim loại, giảm khoảng cách giữa các pixel, từ đó tăng tỷ lệ diện tích phát sáng từ 42% lên 65%. Điều này cho phép tăng độ sáng màn hình lên 1,6 lần hoặc kéo dài tuổi thọ lên 2,4 lần so với phương pháp FMM. Ngoài ra, tiêu thụ điện năng cũng có thể giảm tới 13%.

LG Display dự định sẽ ưu tiên áp dụng FLiPP cho OLED dùng trong laptop và màn hình máy tính. Sau đó, tùy thuộc vào nhu cầu thị trường, họ sẽ mở rộng phạm vi áp dụng từ thiết bị đeo đến TV siêu lớn. FLiPP lý thuyết có thể được áp dụng cho cả màn hình nhỏ từ 1 inch đến màn hình lớn trên 100 inch.

Tuy nhiên, việc sản xuất hàng loạt thực tế có thể sẽ mất một thời gian. Hiện tại, FLiPP vẫn đang trong giai đoạn phát triển công nghệ, và thời gian sản xuất hàng loạt sẽ được quyết định sau khi hoàn tất việc thu hút khách hàng và phát triển sản phẩm. Mức giảm chi phí sản xuất panel cuối cùng vẫn chưa được công bố cụ thể.

CTO Choi nhấn mạnh: "FLiPP là công nghệ được tích lũy từ 22 năm kinh nghiệm và kiến thức về OLED của LG Display" và "đây sẽ là một bước ngoặt thay đổi mô hình trong ngành công nghiệp màn hình".