ال‌جی دیسپلی فناوری رسوب‌دهی OLED مبتنی بر فوتولیتوگرافی با نام FLiPP را معرفی کرد. این روش جایگزین شابلون‌های فلزی دقیق (FMM) می‌شود و با هدف افزایش روشنایی و دوام، کاهش مصرف انرژی و بهبود بازدهی شیشه مادر طراحی شده است.

نکات کلیدی

  • FLiPP = FMM-less Innovative Pixel Patterning؛ حذف ماسک فلزی و استفاده از فرایندهای مشابه خطوط تولید نیمه‌هادی
  • روشنایی تا 1.6 برابر و عمر مفید تا 2.4 برابر نسبت به روش‌های سنتی گزارش شده
  • کاهش مصرف انرژی تا 13% و افزایش بازدهی شیشه مادر تا 64% در پنل‌های اندازه لپ‌تاپ
  • هدف تجاری‌سازی: اواخر 2027 با سرمایه‌گذاری حدود 3,000,000,000,000 وون

چیست و چگونه کار می‌کند

FLiPP مخفف FMM-less Innovative Pixel Patterning است. فرایند مشابه فوتولیتوگرافی مرسوم در نیمه‌هادی‌ها اجرا می‌شود: لایه‌ای از مواد آلی برای یکی از رنگ‌های زیرپیکسل (مثلاً قرمز) رسوب داده می‌شود، سپس لایه‌ای از فتورزیست روی آن کشیده می‌شود. با تابش نور UV از طریق فتومسک با دقت میکرونی، مناطق دلخواه سخت می‌شوند و بخش‌های فاقد پوشش با حمام‌های شیمیایی حذف می‌گردد. این چرخه برای زیرپیکسل‌های سبز و آبی تکرار می‌شود تا آرایه RGB خودتابش روی شیشه مادر شکل گیرد. برای مطالعه بیشتر درباره فوتولیتوگرافی می‌توانید به صفحه فوتولیتوگرافی مراجعه کنید.

نمایی از فرایند فوتولیتوگرافی FLiPP ال‌جی برای پنل OLED

مزایا و اعداد کلیدی

  • افزایش نسبت اپرتور: حذف ماسک فلزی امکان قرارگیری نزدیک‌تر زیرپیکسل‌ها را فراهم می‌کند؛ ال‌جی به بهبود نسبت اپرتور تا 55% اشاره کرده است.
  • روشنایی و دوام بالاتر: بهبود اپرتور معادل افزایش روشنایی تا 1.6 برابر و عمر مفید تا 2.4 برابر برآورد شده است.
  • کاهش مصرف انرژی: نیاز کمتر به توان برای دست‌یابی به سطح روشنایی مطلوب، مصرف انرژی پنل را تا 13% کاهش می‌دهد.
  • بهبود بازدهی شیشه مادر: در تولید پنل‌های اندازه لپ‌تاپ، FLiPP تا 64% بیشتر از سطح شیشه مادر را قابل استفاده می‌کند که هدررفت مواد را کاهش می‌دهد.

محدودیت‌های ماسک فلزی و برتری FLiPP

ماسک‌های فلزی سنتی نقاط ضعف مشخصی دارند: سنگینی و آویزگی که یکنواختی رنگ را تحت تأثیر قرار می‌دهد، هزینه بالا به‌خاطر نیاز به سوراخ‌های میکرونی دقیق و بازدهی پایینِ انتقال مواد (تنها حدود 30% مواد OLED از شابلون به شیشه منتقل می‌شود). برای نمایشگرهای بزرگ، پایداری ساختار ماسک کاهش می‌یابد و اغلب نیاز به تقسیم شیشه مادر و جوش‌کاری مجدد وجود دارد. FLiPP این محدودیت‌ها را برطرف می‌کند و امکان تولید پنل‌هایی با اندازه و رزولوشن متنوع — از کوچک تا بسیار بزرگ — را فراهم می‌آورد.

مقایسه ساختار زیرپیکسل‌ها در روش‌های FMM و FLiPP

جایگاه FLiPP در بازار و رقبا

FLiPP نخستین فناوری بدون ماسک نیست. شرکت Japan Display (JDI) با پروژه eLEAP پیشگام فوتولیتوگرافی بدون ماسک بود و گزارش‌هایی از همکاری میان JDI و ال‌جی منتشر شده است، با این حال ال‌جی FLiPP را به‌عنوان فناوری خود معرفی می‌کند. شرکت ویژن‌اکس (Visionox) نیز نسخه‌هایی از فوتولیتوگرافی را توسعه داده و قصد تجاری‌سازی دارد. علاوه بر فوتولیتوگرافی بدون ماسک، چاپ جوهرافشان (inkjet printing) به‌عنوان مسیر جایگزین رشد کرده و واحدهای تحقیق و توسعه شرکت‌هایی مانند TCL CSOT در این زمینه فعال هستند.

پیاده‌سازی RGB OLED و چشم‌انداز تجاری

ال‌جی قصد دارد FLiPP را برای تولید RGB OLED به‌کار گیرد؛ یعنی زیرپیکسل‌های قرمز، سبز و آبی به‌صورت خودتابش مستقیم روی شیشه مادر رسوب داده شوند. این رویکرد در مقایسه با QD-OLED و WOLED که بر پایه LED سفید یا آبی و فیلتر رنگی عمل می‌کنند، پتانسیل بالاتری در پوشش گاموت رنگ و حجم رنگ دارد. ترکیب RGB خودتابش با فوتولیتوگرافی می‌تواند ضعف‌های سنتی OLED از منظر رنگ و روشنایی را کاهش دهد. برای مشاهده مقایسه با QD-OLED می‌توانید مطلب مرتبط را در لینک داخلی دنبال کنید.

سرمایه‌گذاری و زمان‌بندی تولید

ال‌جی اعلام کرده برای تجاری‌سازی FLiPP حدود 3,000,000,000,000 وون (حدود 2.15 میلیارد دلار) سرمایه‌گذاری خواهد کرد و هدف‌گذاری تولید تجاری تا اواخر 2027 انجام شده است. محصولات اولیه مورد انتظار شامل لپ‌تاپ‌ها و مانیتورها هستند، سپس ابزارهای کوچک‌تر مثل ساعت‌های هوشمند و در نهایت تلویزیون‌های بزرگ‌تر در دستور کار قرار خواهند گرفت.

تأثیر بر زنجیره تأمین و فرآیند تولید

در صورت رسیدن FLiPP به مقیاس تجاری، نیاز به تولید و نگهداری ماسک‌های فلزی گران‌قیمت کاهش می‌یابد و اتکای صنعت به فرایندهای شابلون‌بندی افت می‌کند. نتیجه این تغییرات می‌تواند کاهش هزینه‌ها، افزایش انعطاف‌پذیری در طراحی زیرپیکسل و شتاب در نوآوری چینش پیکسل‌ها باشد. همچنین بازدهی بالاتر شیشه مادر و کاهش هدررفت مواد فشار هزینه‌ای روی پنل‌ها را کاهش داده و پنل‌هایی با رنگ و روشنایی بهتر را برای بازار مصرف فراهم می‌سازد.

جمع‌بندی و چشم‌انداز

FLiPP پتانسیل تبدیل‌شدن به نقطه عطفی در تکامل پنل‌های OLED را دارد؛ در صورت اجرای پایدار و مقرون‌به‌صرفه، در چند سال آینده می‌توان انتظار پنل‌هایی روشن‌تر، بادوام‌تر و اقتصادی‌تر در دستگاه‌های رایج مانند لپ‌تاپ و مانیتور داشت. رقابت میان روش‌های فوتولیتوگرافی بدون ماسک، چاپ جوهرافشان و راهکارهای مبتنی بر فیلتر رنگی روند توسعه نمایشگرها را تسریع خواهد کرد و تولیدکنندگان لازم است برای تغییرات زنجیره تأمین آماده شوند.