印刷OLED屏才是液晶杀手
OLED面板竟然可以用“喷墨印刷”的方式制作出来?你没看错,OLED要想征服主流市场,或许还要依靠这个技术。
就在十一月末,京东方对外宣布成功研制中国首款采用喷墨打印技术的55英寸4K OLED显示屏,这有望打破韩企在大尺寸OLED领域的垄断格局。
主流的OLED制作一般都采用了蒸镀的工艺。这一技术主要面临着良品率和成本的问题。而喷墨打印技术的OLED面板制造工艺相比于蒸镀工艺,是降低生产成本的一个可行方法。
其实国内外很多面板厂商很早就开始研发喷墨印刷技术,包括三星,LG, 京东方,CSOT等。早在去年年底,日本显示器公司(JDI)关联企业JOLED宣布,全球首创”的印刷生产方式生产的21.6吋OLED面板,已经开始供货,早期还是主要用于医疗器械的显示器。
蒸镀和喷墨印刷有什么区别?
OLED 的发光原理是在ITO 玻璃上制作一层几十纳米厚的发光材料——也就是人们通常所说OLED 屏幕像素自发光的材料,发光层上方有一层金属电极,电极加电压,发光层产生光辐射;从阴阳两级分别注入电子和空穴,被注入的电子和空穴在有机层传输,并在发光层复合,激发发光层分子产生单态激子,单态激子辐射衰减发光,从而形成一个个的像素点。
真空蒸镀
形成有机层的最常用的方法是“蒸镀”。 蒸镀类似于蒸发。在锅里烧开水时,蒸气就行成锅盖上的露水。不同之处在于蒸镀使用有机材料代替水,并且在真空状态而不是在正常的大气压力下进行加热。
蒸镀必须先在真空中进行,也就是在称为真空室的设备中进行。制造好的大型LTPS背板,在真空室内进行彩色图案化。
一旦LTPS制造好并放置在蒸镀真空室中,然后就是在LTPS基板下面放置精密的金属掩模板(FMM)。掩模板是在薄钢板上有刻有小孔的器件,所以当有机材料蒸镀时,它只能沉积在特定的位置。当掩模板准备就绪时,将蒸发源放在其下,并将其加热到适当的温度。当加热开始时,分子单元中的有机小分子穿过掩模并积淀到预期位置。
喷墨印刷
喷墨打印技术是像在纸上喷墨印刷一样,喷射少于几十pl(一万亿分之一升)的OLED墨水进行显示屏量产的技术。与在真空状态下对有机物进行气化的蒸镀方式相比,喷墨打印技术具有在常压下也能生产、滴落到基板外面的墨水少、可提高材料使用效率等优势。
为了进行喷墨打印,首先要在溶剂中融化OLED材料,使其变成墨水形状。含有OLED材料的墨水通过喷墨头的喷嘴,在基板的隔栅之间进行印刷。然后经过干燥工序除去溶剂,就可完成OLED材料印刷。喷墨打印技术可以用在各种类型的显示屏制程,在大尺寸OLED领域的应用前景尤其令人期待。这是因为制作大尺寸显示面板所需的基板应高于8代,与真空蒸镀方式相比,喷墨方式在制作大面积设备方面更具优势。
喷墨印刷相比蒸镀工艺有哪些优势?
工艺更简单。有机发光材料蒸发效率更高,材料利用率而蒸镀时有机材料气体无差别沉积在玻璃基板上,材料利用率低。
作大尺寸精细金属掩模板,导致该工艺无法应用在大尺寸面板的制造上。制造成本更低,在OLED 面板的原材料使用上,印刷OLED 就比蒸镀技术节省90%左右。
喷墨印刷有哪些难点?
墨水:墨水的稳定性是印刷制成的关键因素,且除去其自身性质变化因素外,影响墨水稳定性的较大的因素是气泡。假设现有厂商能稳定且大量提供无杂质墨水的前提下,墨水在运输、灌入过程中会引入气泡,而如何去除气泡暂时还没有良好的解决方法。
喷头:除去在小型研发机台上部分会采用单喷头单喷嘴系统外,在中型平台以上一般均会采用单喷头多喷头嘴系统。该喷头可以在印刷过程中用多喷头进行喷印,从而在提高生产效率的前提下,能够达到均化每个像素点内墨水体积的作用。
成膜:成膜亦是溶液法印刷的难点之一。墨水在印刷上去时已然在表面开始挥发,一般墨水边缘挥发速度较快,则会出现咖啡环现象。
总结:我们的生活已经离不开各种各样的屏幕,围绕屏幕而生的各种数据正在变得越来越有价值。电视、手机、汽车上的三大屏幕,也成为了未来信息争夺的最重要入口,而最基础的屏幕技术也将会不断的发展,不断迎来新突破。
大尺寸OLED显示成必争高地
近日,京东方、三星纷纷对外宣布自己在大尺寸OLED显示上的最新进展。随着高端市场上大尺寸OLED技术的火热,这一战场正愈加硝烟弥漫,以京东方为代表的国产面板制造商,正欲撬动韩企优势版图。
京东方发布55英寸OLED显示屏
本周初,京东方对外宣布成功研制中国首款采用喷墨打印技术的55英寸4KOLED显示屏,随着这项关键技术的突破,京东方有望打破韩企在大尺寸OLED领域的主导版图。
京东方方面称,喷墨打印技术生产OLED显示屏可以极大提高有机材料的利用率,京东方上述这款显示屏材料利用率能达到90%,同时还能有效降低成本,实现更好的画质表现,尤其在大尺寸OLED领域具有很好的应用前景。
据悉,京东方早在2012年就推出17英寸喷墨打印OLED显示屏,2013年成功研制当时第一块30英寸FHD喷墨打印OLED显示屏,2014年推出14英寸QHD分辨率喷墨打印OLED显示屏。为了进一步推动产业发展,BOE(京东方)还在合肥投资建设打印OLED技术平台。
三星称2019年要推出QD-OLED
日前,三星电视显示器公司CEO李东勋对外透露,三星电视显示器公司正在为电视研发大尺寸量子点OLED(QD-OLED)面板,进展顺利。
此前,就有媒体报道指出,三星电视正在研发大型量子点有机发光二级管技术。实际上,三星是中小尺寸OLED屏市场的霸主,占据全球九成份额,不过由于研发此款屏幕采用的是RGB(红绿蓝)-OLED的技术路线,因此在大尺寸OLED面板领域提升产品良率难度很高。也正是因为如此,三星曾一度中断大尺寸OLED面板的研发和制造。
此次,三星方面表示,QD-OLED即大型量子点有机发光二级关技术,是将OLED与量子点相结合,OLED可作为激活量子点的有效光源,创造出饱和度超高的色彩。QD-OLED将拥有与当下OLED电视同等的优势,包括更深的黑场。与此同时,QD-OLED还能带来更高的亮度和更广的色彩范围,也可能降低生产成本。
值得注意的是,三星电视目前还在研发基于microLED显示技术的电视产品,或于明年推出一款75寸4K microLED电视。
大尺寸OLED优势明显全球供应紧张
OLED全称为有机发光二极管,采用有机发光材料,是柔性显示技术的基础核心物质。柔性OLED是实现曲面显示,乃至未来柔性显示的基础。
OLED有机显示自发光特点,使其对比度、黑场表现、色域、响应速度、可视角度相较于目前市面主流的LED液晶显示均有革命性提升,OLED作为新一代显示技术,显示结构简单、耗材环保,且OLED显示具有柔性可卷曲的特点,更方便运输和安装,突破尺寸的限制,规模化量产后更有可能具备低成本普及的优势。
值得注意的是,相比于小尺寸用于手机等终端的OLED面板,大尺寸OLED面板的量产需要攻克的难题更多,也正是因为如此,当前,能够真正实现大尺寸OLED面板量产,并且已向整机企业销售该类型面板的企业只有韩国LG品牌旗下的显示器公司LG Display(以下简称“LGD”)一家,其采用的是W(白光)-OLED的技术路线,以及蒸镀的工艺。
而随着OLED电视或大型商用终端销售的火热,在这种情况下,大尺寸OLED面板实际上一直以来处于一种较为严重的供不应求的情况。消息人士指出,部分互联网电视厂商如小米等,即使想做OLED电视也很难拿到屏。
奥维云网副总裁董敏则预计,随着消费升级和需求多样化,到2020年,中国售价8000元以上高端彩电的市场规模将达到280万台,其中2020年中国OLED电视销量将突破100万台。
国产面板商欲争占未来版图
毫无疑问,京东方此次在大尺寸OLED显示面板上的技术突破,在撬动韩企版图上有着积极的意义。
据悉,京东方、华星光电两大中国显示企业在它们新建的10.5代线和11代线中,都预留了大尺寸OLED电视屏的产能,作为主体大尺寸液晶电视面板产能的延展与补充,同时有助于抢占未来OLED电视的新高点。比如,华星光电本月奠基的深圳第二条11代线,除了生产8K液晶屏,还会生产65、75英寸OLED屏。同时,华星光电和母公司TCL集团,在广州已搭建了主攻印刷显示的技术平台“聚华光电”。
面对中国企业的积极进取,LGD也在积极发展自己的优势地位。此前,LG Display CMO 吕相德社长就对外透露,总投资67亿美元的LGD广州OLED生产线拟明年7月投产,比原计划提前,月产能最高可达9万张。LGD将广州OLED生产线项目视为成为重要提升产量的重要引擎。
在产能布局上,为了保证自己的规模地位,LGD已启动3条8.5代OLED电视面板生产线,预计今年产量将达到280万张;明年广州OLED工厂正式投产后,将会有4条生产线同时启动,明年产量将达到400万张;随着2020年广州OLED工厂全面启动,产量将进一步提升至700万张,2021年则会超过1000万张。
值得注意的是,当前,多家知名整机厂商如创维、康佳、长虹、索尼、飞利浦、海信、东芝等都推出了OLED电视产品。去年四季度,全球范围内,在2500美元以上的高端电视市场,OLED电视的市场占有率已经达到了65.6%。与此同时,OLED电视还在保持高速增长。以中国市场为例,今年第三季度同比增长70.3%。
业内人士分析指出,我国新型显示产业超越发展三年行动计划将公布,工信部正引导支持企业加快新型背板、超高清、柔性面板等量产技术研发,通过技术创新带动产品创新,实现产品结构调整;加快研究布局AMOLED微显示、量子点、印刷OLED显示、MicroLED显示等前瞻性显示技术,加强技术储备,完成产业新技术路线的探索和布局。在这种利好形势下,国产面板商正抓住机遇,在大尺寸OLED面板上加速拓进,与韩企展开“较量”。
南方日报记者 姚翀 程鹏