亟待攻克的核心技术⑥

本报记者 刘 艳

    未来可卷曲、如纸一样轻薄的各类终端屏幕主要选材是OLED（有机发光二极管），OLED生产过程最重要的一环就是“蒸”，工艺难度极高。

    真空蒸镀机就如同OLED面板制程的“心脏”，被日本Canon Tokki独占高端市场，说其掌握着OLED产业的咽喉也不过分，业界对它的年产量预测通常在几台到十几台之间。有钱也买不到，说的就是它。

    可惜，目前我国还没有生产蒸镀机的企业，在这个领域我们没什么发言权。

    这台设备就如同生产OLED面板的“入场券”

    买到Canon Tokki的设备就如同得到了一张生产OLED面板的“入场券”，Canon Tokki在业内的名声很像顶级光刻机企业ASML，神一样的存在。

    仅有300多名员工，却基本垄断了全球真空蒸镀机的供应，每台报价过亿美元，仍然一机难求，排队等货因此成为常态。

    据说京东方6代柔性OLED生产线能够提前量产的重要前提就是，拿到了Canon Tokki的真空蒸镀机。三星之所以能垄断中小尺寸OLED的生产和供货，也是因为有了Canon Tokki的助攻。

    蒸镀设备厂商不止一家，Canon Tokki为什么一机难求？因为它量产稳定与技术成熟的优势无人可比。

    买到Canon Tokki的设备就能有良品率吗？不然。

    中粤金桥投资合伙人罗浩元对科技日报记者说：“蒸镀设备虽然是OLED生产中的关键环节，但一条生产线要实现批量化、高品质的生产，要对整个生产链进行科学管理及整合，确保每一道工序可控、可靠。但是，没有真空蒸镀设备，以上无从谈起。”

    Canon Tokki能把蒸镀误差控制在5微米以内

    蒸镀是OLED制造工艺的关键，直接影响着OLED屏幕显示，蒸镀机的工作就是把OLED有机发光材料精准、均匀、可控地蒸镀到基板上。

    OLED显示面板中大量应用的有机材料极易受到氧气和水的影响，有机材料间也很容易造成污染，因此，面板的蒸镀一般都是在真空环境下且相互独立进行。

    通过电流加热，电子束轰击加热和激光加热等方法，使被蒸材料蒸发成原子或分子，它们即以较大的自由程作直线运动，碰撞基片表面而凝结，形成薄膜，这个过程就是真空蒸镀。

    “通俗地说，OLED屏幕每个像素都是蒸上去的，除了发光材料，金属电极等也是这样蒸上去的，实际操作非常复杂。 

    Canon Tokki能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内，这是什么概念？1微米相当于头发直径的1％。”罗浩元说，“没有其他公司的蒸镀机能达到这个精准度。”

    潜心于一个领域20余年，让Canon Tokki拥有不少专利，比如，它很早就将机器视觉应用在设备上。生产环节中，对准玻璃基板和用作像素模板的细金属网难度很大，利用摄像头追踪，Canon Tokki可将误差范围缩小到人体红细胞大小。

    这是一场多维度、立体化的综合性突破

    就如中国科学院院士、中国科学院物理研究所欧阳钟灿教授所说，中国平板显示全球第一，但大而不强。我国OLED企业主要聚集在产业链中下游的面板和手机等显示终端产品应用领域，上游核心生产设备完全依靠进口。

    当年三星从全球40多家蒸镀机业者选到今天最牛的Canon Tokki，在OLED产业蛰伏期，Tokki遭逢破产危机时，依然全力扶持，这种患难情谊让三星一度独家拿下Canon Tokki的全部产量。

    电子创新网创始人、半导体技术专家张国斌对科技日报记者说：“虽然离了Canon Tokki三星也可能玩不转，但三星对产业趋势和技术的判断、把握值得我们反省。”

    罗浩元比较认同张国斌的观点：“具体到真空蒸镀机这种卡住产业咽喉的核心装备，能不能追，怎么追，从上到下都很迷茫。我国目前的OLED产业布局和推进方式可以让我们短期内形成产业规模，却无法实现高端设备的自主研发、装备能力。这个问题不解决，别说真空蒸镀机，其他OLED装备的突破也将是空谈。”

    中国电子材料行业协会常务副秘书长袁桐认为，材料或设备并不是单一的产品，它牵涉到面板系统性的工艺和技术，如果只凭配套企业一己之力，可能只能实现某一种材料或设备的国产化替代。罗浩元说：“这是一场多维度、立体化的综合性突破。”

    OLED的生产难度在精密制造，精密制造的技术壁垒在精密设备。国内OLED大型生产线装备虽仍一片空白，但OLED科研型蒸镀设备已达国际水平，中试型生产装备已成功研发。“虽然距离摆脱‘真空’有点远，但好歹上路了。”罗浩元说。

    “真空蒸镀机等核心设备的缺失，反映出我国基础研究、精密加工、自动化控制等多领域的短板。”罗浩元说，“虽然很难，但一代人有一代人的任务，希望我们这一代能生产出真空蒸镀机。”

    （科技日报北京4月25日电）