Компания LG Display внедрила технологию тонкопленочных транзисторов на основе оксида с высокой подвижностью (HMO) и соответствующее оборудование на своей производственной линии OLED шестого поколения для малых и средних дисплеев, как сообщило издание The Elec 1 июня. Apple рассматривает HMO как энергоэффективную замену подложке LTPO (низкотемпературный поликристаллический оксид), используемой в современных носимых устройствах и смартфонах. Отраслевые источники подтверждают, что линия шестого поколения (Gen-6) теперь используется для разработки и верификации — это сигнал того, что следующий крупный переход в технологии дисплеев Apple перешел из стадии исследований в активную подготовку к производству.
Ожидается, что панели для Apple Watch станут первым коммерческим применением. Источник в отрасли сообщил The Elec, что LG Display планирует поставлять панели для смарт-часов на основе HMO начиная с 2027 года. Этот график соответствует устоявшейся модели Apple по валидации новых технологий подложек сначала на носимых устройствах, прежде чем распространять их на мобильные устройства и IT-продукты, такие как iPhone и iPad.
Что решают дисплеи на основе оксида с высокой подвижностью
HMO решает основную слабость традиционных оксидных ТFT: слишком низкую подвижность электронов, которая не позволяет создавать OLED-дисплеи с высоким разрешением и высокой частотой обновления. Современные массово производимые оксидные TFT обеспечивают подвижность электронов на уровне 10 см²/Вс или ниже — показатель, который индустрия считает недостаточным для OLED-дисплеев нового поколения для IT-сегмента. Целевой показатель для таких приложений находится в диапазоне от 30 до 50 см²/Вс, что представляет собой трех- или пятикратное улучшение, которое и призвана обеспечить технология HMO.
Оксидные TFT уже имеют структурное преимущество перед аналогами LTPS и LTPO в одном ключевом аспекте: они не требуют лазерной кристаллизации или ионной имплантации — двух этапов процесса, которые усложняют производство и увеличивают его стоимость. Такой упрощенный технологический процесс делает подложки на основе оксида по своей сути более дешевыми и энергоэффективными при низких частотах обновления. LTPO, подложка, которую Apple в настоящее время использует в своих Pro-версиях iPhone и всех моделях Apple Watch, сочетает высокую подвижность электронов LTPS с низким током утечки оксида для достижения переменной частоты обновления до 1 Гц — что позволяет реализовать функцию дисплея, работающего постоянно (always-on display), без значительного расхода заряда батареи. HMO нацелена на достижение подвижности, сравнимой с LTPS, полностью внутри системы на основе оксида, устраняя необходимость в LTPS как таковом.
Напыление LG Display против ALD Samsung Display: Конкурирующие пути к HMO
Два корейских гиганта в области дисплеев идут к HMO разными методами нанесения. LG Display использует напыление (sputtering) — метод нанесения тонких пленок, уже являющийся стандартом в оксидных процессах — на своей линии Gen-6. Этот выбор позволяет LG Display повторно использовать существующее оборудование для массового производства и интегрировать разработку HMO в свою текущую инфраструктуру, снижая барьер для переоборудования линии в случае успешной верификации.
Samsung Display идет по другому пути на своей линии Gen-8.6, где, по сообщениям, применяется метод атомно-слоевого осаждения (ALD) — процесс, который обеспечивает более точный контроль над составом пленки и более высокую достижимую подвижность. Обратная сторона — более узкое технологическое окно, которое отраслевые наблюдатели отмечают как проблему с выходом годной продукции и стабилизацией.
Оба метода сталкиваются с одним и тем же основным препятствием: одновременное достижение высокой подвижности электронов, однородности на большой площади и долгосрочной надежности в подложке, пригодной для массового производства. Повышение подвижности в оксидных полупроводниках может вызвать нестабильность порогового напряжения при длительной рабочей нагрузке — режим отказа, который индустрия дисплеев изучала на примере аморфных IGZO TFT (индий-галлий-цинк-оксид) и над которым работает, разрабатывая новые материалы и архитектуру устройств.
У LG Display есть дополнительный стимул действовать быстро на этом направлении. После ухода Japan Display Inc. с рынка OLED-панелей для Apple Watch в конце 2025 года, LG Display стала единственным поставщиком для всей линейки Apple Watch — позиция, которая дает ей прямой коммерческий интерес опережать следующий переход в технологиях подложек.
Подложка-преемник LTPO: Стратегия Apple с двумя поставщиками
Apple не полагается на единственного поставщика дисплейных технологий. По данным The Elec, Apple исторически валидировала новые подходы к подложкам сначала с LG Display на Apple Watch, а затем расширяла запросы на разработку на LG Display и Samsung Display по мере того, как технология приближалась к внедрению в iPhone. HMO следует тому же пути — Apple оценивает обоих поставщиков для возможного развертывания на мобильных устройствах, и эта технология рассматривается не только для носимых устройств, но и для IT OLED-продуктов, включая планшеты и ноутбуки.
Эта динамика с двумя поставщиками определяет, насколько весомым является прогресс верификации у любого отдельного поставщика. Работа LG Display над HMO на Gen-6 не гарантирует, что она будет поставлять панели HMO для iPhone; она закрепляет за LG Display статус надежного кандидата, когда Apple примет решение о масштабировании. Окончательный модельный ряд и сроки коммерциализации остаются предметом решений Apple и результатов верификации оборудования у обеих сторон.
Технология дисплея для увеличения времени работы Apple Watch: Что все еще требует массовое производство
Верификация LG Display на Gen-6 является необходимой предпосылкой для массового производства, но не его завершением. Компании все еще предстоит подтвердить, что ее процесс HMO на основе напыления обеспечивает приемлемую подвижность электронов на подложках производственного масштаба, сохраняет однородность по всей площади панели, проходит долгосрочные испытания на надежность при рабочей нагрузке, достигает адекватного выхода годной продукции и соответствует температурному бюджету процесса для линии Gen-6. Ни один из этих параметров не гарантируется одной лишь установкой оборудования для разработки.
Точная дата начала программы верификации HMO компанией LG Display публично не разглашается. Будут ли панели HMO установлены в моделях Apple Watch в 2027 году, зависит как от внутренних результатов верификации LG Display, так и от графика квалификации самой Apple — а Apple демонстрировала, как это было при переходе на LTPO и в отмененной программе Apple Watch на базе microLED, готовность продлевать сроки, если технология еще не готова.
Часто задаваемые вопросы
Что такое технология дисплеев на основе оксида с высокой подвижностью?
Оксид с высокой подвижностью (HMO) — это конструкция подложки тонкопленочного транзистора, которая призвана поднять подвижность электронов оксидных TFT с текущего потолка массового производства около 10 см²/Вс до диапазона 30–50 см²/Вс, необходимого для OLED-дисплеев с высоким разрешением и высокой частотой обновления. Поскольку оксидные TFT не требуют этапов лазерной кристаллизации, необходимых для LTPS, подложка на основе HMO сочетала бы низкую стоимость производства с высокой скоростью переключения, которая в настоящее время достижима только с помощью гибридных конструкций LTPO.
Чем HMO отличается от LTPO в устройствах Apple?
Подложки LTPO сочетают два типа транзисторов — LTPS для высокотокового управления и оксид для низкотокового переключения — для достижения переменной частоты обновления от 1 Гц до 120 Гц. HMO заменяет эту гибридную архитектуру чистой оксидной конструкцией, нацеленной на подвижность электронов уровня LTPS, что потенциально устраняет компонент LTPS и упрощает как производственный процесс, так и схему управления питанием. Текущие Pro-версии iPhone и все модели Apple Watch используют LTPO.
Когда Apple Watch получат технологию дисплеев HMO?
Источник в отрасли сообщил The Elec, что LG Display планирует начать поставки панелей для Apple Watch на основе HMO с 2027 года, при условии успешной верификации ее процесса напыления на Gen-6. Apple не подтвердила никаких сроков выпуска продукции; коммерческое внедрение будет зависеть как от результатов верификации поставщиков, так и от графика квалификации самой Apple.
Почему LG Display использует напыление, а не ALD для разработки подложек HMO?
Напыление уже является стандартным методом нанесения в существующих линиях LG Display по производству оксидных TFT, что позволяет компании проводить разработку HMO на своей текущей инфраструктуре Gen-6 без замены или переконфигурации основного оборудования. Samsung Display использует ALD на своей линии Gen-8.6 — метод, который может обеспечить более высокую подвижность электронов, но имеет более узкое технологическое окно и связан с проблемами выхода годной продукции и стабилизации при масштабировании.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Allen Lee
