印刷顯示產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)業(yè)化序幕將啟。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”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華星在會議現(xiàn)場所展示的從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。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)。印刷顯示究竟有什么樣的優(yōu)勢，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)線進(jìn)行技術(shù)拓展?

　　印刷顯示制備工藝簡單，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，主要存在專利受限、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別，對位精度要求極高，因此成本高昂。同時(shí)，重力作用還會導(dǎo)致高精度金屬掩膜板形變，任何微小的形變都會對對位和蒸鍍區(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。可見，印刷OLED技術(shù)工藝非常簡單，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，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)簡單，成本競爭力優(yōu)勢明顯

　　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設(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的競爭力也延伸至中小尺寸顯示器市場，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。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)域蒸鍍在OLED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)更長的壽命。

　　印刷顯示PPI優(yōu)勢明顯，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。

　　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)簡單，在三種技術(shù)中實(shí)現(xiàn)高PPI最具有優(yōu)勢。根據(jù)TCL華星和JOLED對印刷顯示技術(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，印刷顯示工藝簡單，不需要昂貴的真空蒸鍍機(jī)臺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)勢明顯，而且可實(shí)現(xiàn)高PPI和更長壽命，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。

　　作者：盧夢琪　　來源：中國電子報(bào)、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)