Hai công ty Nhật Bản đồng loạt công bố đột phá về công nghệ OLED

Tin công nghệ
|   Thứ 5, 01/01/1970 | 08:00
Ngoài eLEAP của JDI, vẫn còn 1 cách chế tạo panel AMOLED khác không sử dụng trang bị FMM. Đó là quy trình in phun của JOLED cũng ở Nhật, sử dụng vật liệu polymer OLED (PLED) khác với loại SMOLED được nhắc đến ở trên. Hiện nay trên thế giới, JOLED là nhà sản xuất đầu tiên và duy nhất ứng dụng quy trình in phun để tạo ra các tấm nền RGB OLED, bán cho Asus, Eizo, LG Electronics,… làm màn hình máy tính cũng như cấp phép ra bên ngoài. JDI kế thừa công nghệ màn hình từ Sony, Toshiba, Hitachi còn JOLED thì tiếp nối từ Sony và Panasonic. Không có công nghệ Nhật, không nhà sản xuất màn hình nào trên thế giới có thể vận hành và mở rộng dây chuyền OLED một cách thoải mái tự tin. Hy vọng những thành tựu công nghệ của JOLED và JDI sẽ lan tỏa rộng rãi!

Thật trùng hợp khi 2 công ty Nhật lại cùng công bố những thành tựu mới về Công nghệ OLED

Lưu ý: Đây là 1 bài viết hơi hardcore vềmàn hình OLED , nếu không có nhu cầu tìm hiểu sâu mà chỉ là người dùng phổ thông thì bạn không cần đọc tiếp. Hãy cân nhắc kĩ!
 

Cơ bản cần nắm


Mình sẽ cố giải thích đơn giản nhất có thể. Sau đây là những cái cơ bản cần nắm được để có thể hiểu phần nội dung chính, đề cập 2 công nghệ mới được Nhật Bản công bố.
 

1. Blue fluorescent.


Vật Liệu OLED chia theo đặc tính phát quang vật lí sẽ có lân quang (PHOLED: Phosphorescent OLED) và huỳnh quang (fluorescent). Hiệu suất của lân quang tốt hơn nên được ưu tiên làm vật liệu chế tạo diode hữu cơ, tuy nhiên vì gặp vấn đề tuổi thọ nên chỉ có diode Red và Green dùng loại này. Đối với diode Blue, người ta phải chuyển sang dùng huỳnh quang dù hiệu suất không bằng nhưng tuổi thọ dài hơn. Các cải tiến về vật liệu OLED chủ yếu tập trung vào nâng cao hiệu suất phát sáng và kéo dài tuổi thọ, nhất là với diode Blue.
OLED material.png
 

Idemitsu Kosan cung ứng vật liệu Blue OLED cho Samsung Display sản xuất màn hình (về phân loại vật liệu OLED theo vai trò host và dopant, bài viết xin phép không đề cập)​


Ngoài ra, 1 số hướng đi khác có thể là nâng cấp Blue PHOLED đủ để sử dụng thực tế, hoặc đẩy mạnh ứng dụng vật liệu thế hệ mới TADF (phiên bản “tiến hóa” của fluorescent). Công ty Mỹ UDC cho biết sẽ thương mại hóa Blue PHOLED sau vài năm nữa, còn 1 số đơn vị nhỏ hơn của Đức hay Nhật thì đi theo TADF. Cả UDC lẫn Idemitsu Kosan đều là 2 ông lớn trên thị trường cung ứng vật liệu phát quang, chưa kể còn cấp phép patent công nghệ vật liệu cho các hãng màn hình để sản xuất. Những cải tiến của họ đều sẽ tác động lớn đến thị trường và tương lai OLED.
 

2. Mặt nạ bóng


Hiện nay, vật liệu OLED của chúng ta sử dụng là loại SMOLED, có từ thời khởi thủy khi OLED vừa mới được phát minh ở Kodak. Vật liệu này sử dụng quy trình sản xuất lắng đọng chân không, cần có 1 cái mặt nạ kim loại để tạo hình ma trận điểm ảnh RGB. Lỗ trống trên mặt nạ sẽ cho vật liệu hữu cơ đi qua và lắng đọng lại thành điểm ảnh tương ứng.

Vấn đề là môi trường để vật liệu bay hơi rồi ngưng tụ này sẽ rất nóng, dẫn đến việc tấm mặt nạ mỏng chỉ tính bằng micron bị biến dạng, sụt lún bởi nhiệt độ cực cao này. Độ chính xác không còn đảm bảo cho việc tạo hình pixel nữa. Đây cũng là khúc mắc khiến Samsung và Sony từng khổ sở rồi cuối cùng thất bại, khi muốn làm tấm nền RGB OLED to vài chục inch để sản xuất TV

Samsung OLED curved TV 2013 2.jpg

Trong quá khứ, các hãng đã thử sản xuất TV OLED trên quy mô lớn nhưng đều không thành công​


Vì thế, cái mặt nạ bóng (shadow mask) này là thứ quyết định đến mật độ điểm ảnh. Nếu không có mặt nạ đáp ứng được yêu cầu về ppi mong muốn thì đương nhiên không sản xuất được, và nếu sản xuất tấm nền cỡ lớn để làm TV mà không mua được mặt nạ thỏa mãn về độ bền để dùng lâu dài, cũng “nghỉ” luôn. Về mật độ điểm ảnh, kĩ thuật tiên tiến nhất bây giờ là FMM (Fine Metal Mask: mặt nạ siêu mịn) đáp ứng được hơn 600ppi trên màn hình di động - chính là panel AMOLED của dòng Xperia 1.

Còn loại cỡ lớn thì cả LGD lẫn SDC hiện vẫn "bó tay" trước mặt nạ phù hợp do dùng lắng đọng chân không, phải chuyển sang công nghệ White OLED và Blue OLED đều dùng Open Mask thay cho FMM. Lúc này không cần chia điểm ảnh R-G-B riêng rẽ nên không cần chính xác, cứ thế bắn thẳng vật liệu qua tấm mặt nạ hở mà thôi. Tất cả diode lúc này đã quy về 1 mối - White hoặc Blue - đơn giản hơn rất nhiều. Ngoài việc có thể sản xuất panel OLED cỡ lớn cho TV mà không phải đối mặt với “bài toán” FMM, LGD và SDC còn giảm đáng kể chi phí do FMM khá đắt (ppi càng cao thì càng đắt).

Công ty sản xuất mặt nạ lớn nhất và trình độ cao nhất bây giờ là Dai Nippon Printing, còn kim loại invar để khắc mặt nạ được cung cấp độc quyền bởi Hitachi Metal, cả 2 của Nhật. Về hệ thống lắng đọng chân không hóa học (CVD) để thực hiện quy trình bay hơi thì Canon Tokki có chuyên môn cao nhất, hoặc ULVAC cũng đều của Nhật. Ngoài lắng đọng mặt ngang đặt đế kính song song theo phương ngang với nguồn vật liệu phun từ dưới lên, người ta còn sử dụng phương pháp lắng đọng dọc, đặt đế kính vuông góc để vật liệu bay lên rồi bám vào mặt bên. Mặt nạ đặt dọc sẽ giảm bớt nguy cơ sụt lún biến dạng.

pixel aperture ratio 1.png

Bất kể là LCD hay OLED, cải thiện độ mở điểm ảnh luôn là cái mà nhà sản xuất mong muốn, giảm bớt diện tích của vùng bảng đen (black matrix) để tăng diện tích phát sáng khả dụng​

 

3. Độ mở điểm ảnh


Ở mỗi điểm ảnh trên màn hình bất kể LCD hay OLED, bao giờ cũng có 2 vùng là vùng phát sáng khả dụng và vùng bảng đen. Vùng sáng khả dụng là diện tích mà ánh sáng phát ra được, phần còn lại là bảng đen chủ yếu chứa mạch điện điều khiển hoạt động phát sáng - tất nhiên vùng này không chiếu sáng được. Tỉ lệ vùng sáng khả dụng trên tổng diện tích pixel được gọi là độ mở điểm ảnh - aperture ratio (mình không gọi là “khẩu độ” vì sợ nhầm lẫn). Tương tự điểm ảnh của cảm biến camera, tỉ lệ này càng lớn càng tốt vì nó cho thấy hiệu quả chiếu sáng tốt hơn.

Trên đây là chút kiến thức cơ bản về vài khía cạnh của công nghệ OLED, nếu anh em nắm được thì có thể hiểu được nội dung bên dưới cũng như nhiều tài liệu hay bài viết sau này khi nhắc đến OLED.
 

Vật liệu mới cho OLED


Đầu tiên là Idemitsu Kosan, ông lớn ngành lọc hóa dầu Nhật Bản và cũng là 1 trong những nhà cung cấp vật liệu phát quang hàng đầu. Công ty cho biết đã phát triển thành công vật liệu mới, giúp cải thiện vòng đời và nâng cao hiệu quả phát sáng. Được biết, vật liệu mới của Idemitsu đạt hiệu suất lượng tử ngoại EQE bằng 14%, thời gian cho tới khi suy hao 5% độ sáng lên tới 400 giờ.


Idemitsu Kosan OLED patent application 2013.jpg

Theo 1 báo cáo từ năm 2013, Idemitsu Kosan đăng ký nhiều bằng sáng chế vật liệu OLED nhất năm đó (111), chủ yếu là loại Blue fluorescent. Cũng trong báo cáo này, Nhật Bản chiếm 6 vị trí dẫn đầu​


Đây là vật liệu hữu cơ huỳnh quang có hiệu suất vượt trội nhất thế giới hiện nay, cả về hiệu quả phát sáng lẫn tuổi thọ. Hệ thống phát sáng này sử dụng kiến trúc xếp chồng song song, cán mỏng 2 lớp Blue OLED. Để giảm thất thoát ánh sáng, họ đã gây ra hiện tượng tái tổ hợp điện tích và sử dụng cơ chế TTF (Triplet-Triplet Fusion) để đạt được mức năng lượng cao nhất.

Thành tựu này giúp các màn hình OLED tương lai có thể kéo dài tuổi thọ, giảm nguy cơ burn-in. Trong bối cảnh thế hệ vật liệu mới Blue TADF chưa phổ biến, còn Blue PHOLED vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu trong thực tế sử dụng, công nghệ mới của Idemitsu Kosan chắc chắn sẽ là 1 lựa chọn tốt cho các hãng sản xuất màn hình muốn nâng cao hiệu năng panel AMOLED. Do vậy, cải tiến vật liệu huỳnh quang lần này của Idemitsu Kosan là cực kỳ giá trị.
 

Quy trình chế tạo đột phá trong lịch sử


Tiếp theo đó, JDI cũng công bố 1 quy trình sản xuất hàng loạt OLED đột phá trong lịch sử, vượt trội hơn quy trình lắng đọng chân không hiện nay của phần lớn các hãng màn hình OLED. Đây là quy trình chế tạo OLED đầu tiên trên thế giới loại bỏ mặt nạ khi lắng đọng vật liệu và sử dụng kỹ thuật quang khắc. Họ gọi nó là eLEAP (e: thân thiện môi trường; L: quang khắc với quá trình lắng đọng không cần mặt nạ; E: hiệu suất phát xạ x2, đỉnh sáng x2 và vòng đời x3; AP: bất kì hình dạng panel nào).

eLEAP JDI OLED manufacturing 4.png
 

Các ưu điểm của eLEAP


Đột phá quan trọng nhất là nó loại bỏ trang bị mặt nạ vốn cực kỳ đắt tiền và tinh xảo, nhưng vẫn tạo ra được mẫu pixel RGB chính xác. Từ đó, giúp việc sản xuất trở nên dễ dàng và rẻ hơn hẳn phương pháp lắng đọng chân không đang phổ biến. Dựa trên tính toán của JDI đối với tấm nền OLED mật độ 300ppi, eLEAP tăng độ mở điểm ảnh lên đến 60% và gấp đôi so với kỹ thuật FMM hiện nay.

Cùng với đó, JDI cũng kết hợp luôn quy trình eLEAP với công nghệ bảng điều khiển TFT mới của họ là HMO (High Mobility Oxide), cải thiện vượt trội hiệu suất OLED trên cả 3 khía cạnh là đỉnh sáng, vòng đời và tiêu thụ điện năng. Công nghệ TFT này cũng mới được JDI công bố vào tháng 3 năm nay, với những triển vọng vượt trội so với LTPS TFT và IGZO TFT phổ biến hiện tại như tiêu thụ năng lượng ít hơn, đáp ứng độ phân giải cao và tần số quét cao, cho phép sản xuất hàng loạt trên dây chuyền Gen 8 (đế kính kích thước 2,200 mm x 2,500 mm) hoặc lớn hơn để làm ra màn hình TV.

eLEAP JDI OLED manufacturing 1.png

Tuổi thọ x3​


Vật liệu chế tạo HMO TFT cũng do công ty Idemitsu Kosan ở trên cung cấp và công nghệ này có thể sử dụng để chế tạo màn hình LCD lẫn OLED. JDI đã lên kế hoạch đưa công nghệ này lên màn hình thiết bị đeo trước tiên. Nhìn chung, cả eLEAP lẫn HMO TFT đều có tiềm năng ứng dụng cực kỳ to lớn, trải dài từ thiết bị đeo cho tới TV màn hình lớn.

Lợi ích tiếp theo là giúp giảm thiểu nguy cơ burn-in đáng kể khi đi cùng HMO TFT. Đối với tham chiếu là tấm nền OLED mật độ 300ppi được mở 3 giờ mỗi ngày ở độ sáng 600 nit, JDI tự tin màn hình có thể trụ được tới 5,000 giờ mà chất lượng hình ảnh vẫn tốt hơn loại OLED thông thường. Do độ mở điểm ảnh lớn hơn nên để đạt cùng độ sáng mong muốn, tấm nền eLEAP sẽ “nhẹ nhàng hơn” loại chế tạo bằng FMM. Còn nếu tăng cường độ dòng điện lên ngang nhau thì bên eLEAP lại sáng hơn.

Một ưu thế khác của công nghệ này là có thể tạo hình panel OLED theo nhiều hình dạng khác nhau.

Cuối cùng, JDI cho biết eLEAP khi loại bỏ mặt nạ FMM thì tận dụng nguyên vật liệu hiệu quả hơn. Do ở quy trình lắng đọng chân không kiểu cũ, rất nhiều vật liệu phải bỏ đi do bám lại trên mặt nạ, lại tốn công rửa trôi làm sạch bằng chất lỏng đặc biệt. Còn eLEAP thì không cần loại bỏ vật liệu bám lại nên giảm được chất thải và khí CO2 phát sinh từ quy trình sản xuất, thân thiện với môi trường hơn. Đồng thời, tránh gây lãng phí vật liệu hữu cơ trong quá trình lắng đọng.

eLEAP JDI OLED manufacturing 2.png

Độ mở điểm ảnh x2, đỉnh sáng x2, tạo hình tự do không giới hạn​

 

Thương mại và cấp phép


Tổng kết lại, quy trình sản xuất eLEAP hoàn toàn mới của JDI là 1 bước đột phá trong ngành công nghiệp OLED. Với hàng loạt các ưu điểm được phát huy từ nền tảng công nghệ cũ như mỏng nhẹ, tương phản cao, tốc độ phản hồi mau lẹ; tiếp tục cải thiện các khía cạnh độ sáng và độ phân giải; đồng thời giảm bớt những lo ngại về tuổi thọ và burn-in - “tính năng” của OLED khiến nhiều người chùn tay. Hơn nữa, eLEAP còn tháo gỡ được “khúc mắc” bấy lâu của ngành công nghiệp trong việc sản xuất panel AMOLED cỡ lớn dành cho TV, giảm bớt chi phí đầu tư và vận hành dây chuyền.

Về tính khả thi thương mại hóa, Japan Dislay cho biết eLEAP là bước nhảy vọt so với công nghệ OLED hiện tại và có 1 số khách hàng thực sự tỏ ra hứng thú với nó. Hãng dự tính sẽ có hàng mẫu ngay trong năm nay và mở rộng sản xuất dần sau đó. Công ty cũng hứa hẹn sẽ cấp phép rộng rãi công nghệ này cho các nhà sản xuất màn hình khác nhằm giúp eLEAP trở nên phổ biến hơn. Bản thân mình rất mong đợi Sony sẽ phản hồi tích cực với quy trình này để xem xét tái sản xuất màn hình tham chiếu TRIMASTER OLED, vốn đã bị thay thế bằng dòng TRIMASTER HX sử dụng tấm nền LCD dual-cell.

eLEAP JDI OLED manufacturing 3.png

Lưu ý: Ngoài eLEAP của JDI, vẫn còn 1 cách chế tạo panel AMOLED khác không sử dụng trang bị FMM. Đó là quy trình in phun của JOLED cũng ở Nhật, sử dụng vật liệu polymer OLED (PLED) khác với loại SMOLED được nhắc đến ở trên. Hiện nay trên thế giới, JOLED là nhà sản xuất đầu tiên và duy nhất ứng dụng quy trình in phun để tạo ra các tấm nền RGB OLED, bán cho Asus, Eizo, LG Electronics,… làm màn hình máy tính cũng như cấp phép ra bên ngoài. JDI kế thừa công nghệ màn hình từ Sony, Toshiba, Hitachi còn JOLED thì tiếp nối từ Sony và Panasonic. Không có công nghệ Nhật, không nhà sản xuất màn hình nào trên thế giới có thể vận hành và mở rộng dây chuyền OLED một cách thoải mái tự tin. Hy vọng những thành tựu công nghệ của JOLED và JDI sẽ lan tỏa rộng rãi!

Cùng chuyên mục
Trang Bị Hệ Thống Băng Tải: Bước Tiến Quan Trọng Trong Kỷ Nguyên Sản Xuất
13-10-2026 17:13

Trong thập kỷ trước, hệ thống băng tải thường được xem là một khoản đầu tư xa xỉ, chỉ dành cho các tập đoàn có quy mô lớn. Nhưng hiện tại, trước áp lực khốc liệt của chuỗi cung ứng toàn cầu và sự bùng nổ của thương mại điện tử, cục diện đã hoàn toàn thay đổi. Việc lắp đặt hệ thống băng tải công nghiệp không còn là lựa chọn "có thì tốt", mà đã trở thành điều kiện tiên quyết để các doanh nghiệp sản xuất và logistics có thể trụ vững trên thị trường.

Tốc độ sản xuất phá vỡ giới hạn của sức người

Trong các môi trường sản xuất, rào cản lớn nhất kìm hãm năng suất chính là giới hạn vật lý của con người. Dù tổ đội bốc xếp có đông đảo đến đâu, tốc độ luân chuyển hàng hóa vẫn luôn bị kéo tụt bởi sự mệt mỏi, thời gian chuyển ca và sự chênh lệch nhịp độ giữa các cá nhân. Khi hệ thống băng tải tự động được đưa vào vận hành, nút thắt này lập tức bị phá vỡ. Thiết bị cơ khí thiết lập một quỹ đạo vận chuyển đều đặn, gánh vác những công việc nặng nhọc nhất và duy trì tốc độ xử lý chuẩn xác mà không hề có dấu hiệu đình trệ hay sai nhịp.

Khả năng luân chuyển liên tục giúp nhà máy rút ngắn đáng kể vòng quay sản xuất (Lead time), duy trì dòng chảy hàng hóa ổn định và khai thác tối đa công suất của dây chuyền. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể chủ động xử lý những đơn hàng lớn trong thời gian ngắn, đảm bảo tiến độ giao hàng và nâng cao năng lực cạnh tranh trong các chuỗi cung ứng yêu cầu tốc độ và độ chính xác cao.

Lời giải cấp thiết cho bài toán thiếu hụt nhân lực

Nhiều năm trước, lợi thế cạnh tranh của các xưởng sản xuất chủ yếu dựa vào nguồn lao động giá rẻ. Tuy nhiên, khi thế hệ lao động trẻ hiện nay không còn mặn mà với những công việc khuân vác nặng nhọc, lặp đi lặp lại, các nhà máy bắt đầu thấm đòn "khủng hoảng nhân sự".

Đầu tư vào hệ thống băng tải chính là giải pháp để cứu vãn tình hình. Một dây chuyền băng tải vận hành liên tục có thể gánh vác khối lượng công việc của hàng chục công nhân bốc xếp. Cỗ máy có thể hoạt động liên tục, không mệt mỏi, không nghỉ phép và hoàn toàn miễn nhiễm với các biến động nhân sự. Quỹ lương khổng lồ tiết kiệm được sẽ giúp doanh nghiệp tái phân bổ lao động vào các khâu mang lại giá trị cao hơn như vận hành máy móc, kiểm soát chất lượng (QC) hay nghiên cứu phát triển.

Khoản đầu từ sinh lời bền vững

Dưới lăng kính quản trị tài chính, hệ thống băng tải không bao giờ là một khoản chi phí tiêu hao, mà thực chất là một "tài sản sinh lời bền vững". Mặc dù nguồn vốn đầu tư ban đầu có thể khiến nhiều doanh nghiệp e ngại, nhưng bài toán hoàn vốn (ROI) lại mang tính thuyết phục cao. Bằng cách cắt bỏ hoàn toàn quỹ lương bốc xếp khổng lồ hàng tháng, triệt tiêu chi phí đền bù do hàng hóa rơi vỡ và chặn đứng những khoản thiệt hại khôn lường từ việc dừng máy

Khi ứng dụng hệ thống vào sản xuất, doanh nghiệp có thể tự bù đắp chi phí trong vòng 12 đến 18 tháng đầu tiên. Bước qua điểm hòa vốn, với kết cấu cơ khí bền bỉ và vòng đời vận hành lâu dài, cỗ máy sẽ tiếp tục tối ưu hóa dòng tiền, chuyển hóa trực tiếp công suất tự động hóa thành biên độ lợi nhuận ròng vững chắc cho doanh nghiệp

Tạo không gian làm việc an toàn và chuyên nghiệp

Sự xuất hiện của hệ thống băng tải giúp tái cấu trúc hoàn toàn bộ mặt nhà xưởng. Bằng việc quy hoạch luồng hàng hóa di chuyển trên một quỹ đạo cố định, doanh nghiệp sẽ loại bỏ được tình trạng xe nâng, xe đẩy chạy đan xen lộn xộn, triệt tiêu triệt để rủi ro tai nạn giao thông nội bộ và an toàn lao động do bốc vác hàng hóa nặng

Không chỉ bảo vệ tối đa sức khỏe người công nhân, việc trả lại một mặt sàn thông thoáng, trật tự và vận hành êm ái còn giúp nhà máy đáp ứng hoàn hảo các tiêu chuẩn 5S. Đây chính là "điểm chạm" trực quan nhất thể hiện năng lực quản trị,  xây dựng một môi trường làm việc khoa học, an toàn và chuyên nghiệp

Đảm bảo tính toàn vẹn của hàng hóa

Quá trình bốc xếp thủ công hay sử dụng xe kéo luôn là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng hàng hóa bị rơi vỡ, trầy xước hay móp méo. Sử dụng hệ thống băng tải sẽ loại bỏ "biến số" rủi ro này bằng một quỹ đạo luân chuyển cố định, trơn tru và êm ái. Dù là linh kiện điện tử mỏng manh, chai lọ dễ vỡ hay các kiện hàng đắt tiền, đều sẽ được di chuyển an toàn qua từng công đoạn. hạn chế tối đa những va chạm không đáng có trong quá trình vận chuyển.

Không chỉ giúp giảm tỷ lệ hư hỏng và chi phí phát sinh, băng tải còn tạo nên một quy trình luân chuyển nhất quán, dễ kiểm soát, từ đó nâng cao độ chính xác và hiệu suất vận hành cho toàn bộ dây chuyền. Khi rủi ro được kiểm soát ngay từ khâu di chuyển, doanh nghiệp có thể yên tâm về chất lượng hàng hóa trước khi đến tay khách hàng.

Băng tải PVC thông dụng nhiều ngành công nghiệp

0.07765 sec| 2164.586 kb