印刷顯示產(chǎn)業(yè)化的發(fā)令槍正式打響。日前,記者從“印刷顯示產(chǎn)業(yè)化與產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)研討會(huì)”上了解到,印刷顯示的工藝、材料、裝備等關(guān)鍵要素已逐步成熟,我國印刷顯示的產(chǎn)業(yè)化序幕即將開啟。TCL華星在會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)所展示的從17英寸-65英寸的印刷OLED技術(shù)新品,各項(xiàng)性能在目前主流OLED技術(shù)中均占據(jù)優(yōu)勢(shì)。同時(shí),記者還了解到,TCL華星已開發(fā)出高達(dá)274PPI的印刷顯示技術(shù),可適用于Notebook和Tablet等IT產(chǎn)品。未來,印刷OLED技術(shù)有機(jī)會(huì)同時(shí)適用于TV、Monitor、Notebook、Tablet等產(chǎn)品,靈活實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能流轉(zhuǎn)。
那么印刷顯示究竟有什么樣的優(yōu)勢(shì)和魅力,讓全球諸多顯示面板龍頭企業(yè)建立其試驗(yàn)和研發(fā)生產(chǎn)線去研究他呢?今天我們來深入剖析一下其特點(diǎn)。
印刷顯示制備工藝簡(jiǎn)單,可適用于各種尺寸產(chǎn)品
目前,中小尺寸OLED主流技術(shù)均為FMM-OLED技術(shù),我國OLED面板企業(yè)均采用這一技術(shù)路線。對(duì)于國內(nèi)業(yè)者來說主要存在國外專利壟斷、成本較高和大尺寸難以突破等問題。從技術(shù)角度來看,F(xiàn)MM-OLED采用的是真空蒸鍍方法,主要是將有機(jī)材料加熱升華,通過使用高精度的金屬掩膜板分別圖案化形成紅、綠、藍(lán)OLED器件的有機(jī)膜層。高精度金屬掩膜板需要使用具有極低熱變形系數(shù)的材料來制作,開孔的尺寸在微米級(jí)別,對(duì)位精度要求極高,因此成本高昂。同時(shí),重力作用還會(huì)導(dǎo)致高精度金屬掩膜板形變,任何微小的形變都會(huì)對(duì)對(duì)位和蒸鍍區(qū)域產(chǎn)生重大的影響,且尺寸越大形變問題越嚴(yán)重,所以大世代線應(yīng)用難度極高。
與FMM-OLED采用真空蒸鍍不同的是,IJP-OLED采用的是噴墨打印技術(shù)將有機(jī)材料配置成溶液,然后通過高精度的噴頭,精準(zhǔn)地控制墨滴的體積(皮升級(jí)別,10-12L)和噴墨位置,將其打印在預(yù)先制備好的基板的像素坑內(nèi)。真空干燥后形成OLED器件的有機(jī)膜層最終形成紅、綠、藍(lán)發(fā)光單元??梢姡∷LED技術(shù)工藝非常簡(jiǎn)單,可以像“印刷報(bào)紙”一樣來印刷顯示屏幕,同時(shí)不需要昂貴的真空蒸鍍機(jī)臺(tái),也不需昂貴的高精度金屬掩膜板,可適用于各種尺寸的產(chǎn)品范圍(TV/Monitor/Notebook/Tablet)。
印刷顯示產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)明顯
在中大尺寸產(chǎn)品方面,目前全球主流的OLED技術(shù)則主要為WOLED和QD-OLED,無論是WOLED還是QD-OLED,其器件結(jié)構(gòu)和發(fā)光結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜。WOLED和QD-OLED同樣采用的是真空蒸鍍的方法,并利用金屬掩膜板圖案化。WOLED是在玻璃基板上形成整面白光OLED器件的有機(jī)膜層,然后通過圖案化的陽極和彩色濾光片形成白、紅、綠、藍(lán)發(fā)光單元,其中白光OLED器件需要蒸鍍約18-20層。QD-OLED與WOLED不同的是在下玻璃上形成整面多疊OLED器件的有機(jī)膜層發(fā)出藍(lán)光,然后在上玻璃基板上通過打印的方式圖案化的量子點(diǎn)光色轉(zhuǎn)換層和整面封裝層,最后搭配圖案化的彩色濾光片形成紅、綠、藍(lán)發(fā)光單元,其中堆疊器件共需要蒸鍍約22-24層。
相比之下,印刷OLED僅需要通過噴墨打印的方式形成5-6層有機(jī)膜即可形成紅、綠、藍(lán)發(fā)光單元,器件結(jié)構(gòu)和發(fā)光結(jié)構(gòu)都非常簡(jiǎn)單,材料利用率也高達(dá)90%,并且無需復(fù)雜的工藝制程與真空蒸鍍?cè)O(shè)備。因此,在中大尺寸顯示器應(yīng)用中,印刷OLED生產(chǎn)預(yù)計(jì)比WOLED和QD-OLED成本都要低。例如,當(dāng)在10代線上生產(chǎn)65英寸的電視時(shí),與WOLED和QD-OLED相比,印刷OLED據(jù)推算可以將BOM成本降低10%-20%。同時(shí),印刷OLED的競(jìng)爭(zhēng)力也延伸至中小尺寸顯示器市場(chǎng),與6代線上13.3英寸面板生產(chǎn)中使用的FMM OLED工藝相比,印刷OLED可將BOM成本降低約10%。另外,與WOLED、QD-OLED、FMM-OLED相比,IJP在設(shè)備和工廠建設(shè)方面的初始投資成本也更低,在生產(chǎn)過程中還具有較低的運(yùn)營成本。
印刷顯示開口率更高,產(chǎn)品有望實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)壽命
開口率是像素有效的發(fā)光區(qū)面積與像素整體面積的比率。對(duì)于OLED顯示來說,開口率越高,在顯示相同亮度的條件下,像素OLED器件發(fā)光工作時(shí)對(duì)應(yīng)的電流密度越小,器件衰減越慢,產(chǎn)品的壽命也就越長(zhǎng)。因此,OLED顯示需要盡量擴(kuò)大發(fā)光區(qū)域面積,提升像素開口率。
FMM-OLED需要使用高精度金屬掩膜板來定義像素的發(fā)光區(qū)域。高精度金屬掩膜板是在整張金屬板上在像素發(fā)光區(qū)對(duì)應(yīng)的位置上進(jìn)行開孔,在蒸鍍EL材料時(shí),EL材料可通開孔區(qū)域蒸鍍?cè)贠LED發(fā)光區(qū)。而非開孔區(qū)域的金屬起到支撐作用。前文講到,高精度金屬掩膜板對(duì)形變量的要求極高,非開孔區(qū)域的金屬有一定的寬度要求,如果非開孔區(qū)寬度太小,強(qiáng)度受到影響,會(huì)引起形變,從而影響圖案化工藝流程。因此,隨著產(chǎn)品像素密度不斷提高,像素總尺寸逐漸縮小,而非開孔區(qū)域面積無法縮小,只能減小開孔區(qū)域面積。因此高精度金屬掩膜板的開孔比例越小,像素的開口率越低。
印刷OLED則無掩膜板限制,可實(shí)現(xiàn)更高開口率。因此,針對(duì)于像素密度較高的OLED產(chǎn)品而言,印刷OLED技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更高像素開口率,且像素密度越高,像素開口率優(yōu)勢(shì)越明顯。正如前文所講,開口率越高,在顯示相同亮度的條件下,像素OLED器件發(fā)光工作時(shí)對(duì)應(yīng)的電流密度越小,器件衰減越慢,所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也就有望實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的壽命。
印刷顯示PPI優(yōu)勢(shì)明顯,終端產(chǎn)品呈現(xiàn)澄澈視效
如今,無論是電視、電腦、筆電還是平板電腦都在努力追求更高的分辨率,轉(zhuǎn)瞬間,我們已經(jīng)從高清升級(jí)到了4K超清,甚至8K超清。根據(jù)調(diào)查顯示,顯示器的屏幕表現(xiàn)和性能與工作效率及用戶體驗(yàn)息息相關(guān)。因此,在過去幾年,各種顯示技術(shù)也一直都在升級(jí)顯示器的技術(shù)規(guī)格,以增加屏幕的尺寸和提高分辨率,高分辨率已成為中大尺寸產(chǎn)品的主流趨勢(shì)。
據(jù)了解,目前無論是WOLED技術(shù)還是QD-OLED技術(shù),均都在提高分辨率方面進(jìn)行研究。但是,由于WOLED需要白、紅、綠、藍(lán)四個(gè)子像素,難以實(shí)現(xiàn)高PPI。而QD-OLED存在“顏色串?dāng)_”問題,以顯示純藍(lán)畫面為例,當(dāng)PPI過高時(shí),底層的藍(lán)光OLED會(huì)向四周發(fā)光,從而導(dǎo)致了本不應(yīng)該顯示的紅、綠像素因受到底層藍(lán)光的激發(fā)而發(fā)光,因此PPI也難以提升。
相比,印刷OLED由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在三種技術(shù)中實(shí)現(xiàn)高PPI最具有優(yōu)勢(shì)。根據(jù)TCL華星和JOLED對(duì)印刷顯示技術(shù)的最新研發(fā)成果來看,目前在售的21.6英寸的印刷OLED產(chǎn)品PPI已高達(dá)204,并已完成274PPI打印無混色、無目視mura的成功驗(yàn)證,超過300PPI的打印技術(shù)也正在開發(fā)驗(yàn)證中。要知道,目前市場(chǎng)主流尺寸65英寸的8K電視,其PPI僅為136,因此分辨率達(dá)到274PPI的終端產(chǎn)品已經(jīng)是比8K更高清了,而274PPI的高分辨率也為印刷顯示應(yīng)對(duì)中小尺寸產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了可能。
相比于傳統(tǒng)真空蒸鍍工藝,印刷顯示工藝簡(jiǎn)單,不需要昂貴的真空蒸鍍機(jī)臺(tái)和高精度金屬掩膜板,材料利用率可達(dá)90%以上,不僅成本優(yōu)勢(shì)明顯,而且可實(shí)現(xiàn)高PPI和更長(zhǎng)壽命,因此印刷OLED技術(shù)被認(rèn)為是在全尺寸產(chǎn)品領(lǐng)域突破蒸鍍路線的重要技術(shù)方式。
關(guān)注我們
公眾號(hào):china_tp
微信名稱:亞威資訊
顯示行業(yè)頂級(jí)新媒體
掃一掃即可關(guān)注我們