就在十一月末，京東方成功研制中國(guó)首款采用噴墨打印技術(shù)的55英寸4K OLED顯示屏，這有望打破韓企在大尺寸OLED領(lǐng)域的壟斷格局。
主流的OLED制作一般都采用蒸鍍的工藝，這一技術(shù)主要面臨著良品率和成本的問(wèn)題。而噴墨打印技術(shù)的OLED面板制造工藝相比于蒸鍍工藝，是降低生產(chǎn)成本的一個(gè)可行方法。
其實(shí)，國(guó)內(nèi)外很多面板廠商很早就開(kāi)始研發(fā)噴墨印刷技術(shù)，包括三星、LG、京東方、CSOT等。
去年年底，日本顯示器公司（JDI）關(guān)聯(lián)企業(yè)JOLED宣布，全球首創(chuàng)的印刷生產(chǎn)方式生產(chǎn)的21.6寸OLED面板，已經(jīng)開(kāi)始供貨，但早期還是主要用于醫(yī)療器械的顯示器。
蒸鍍和噴墨印刷的區(qū)別
OLED的發(fā)光原理
在ITO玻璃上制作一層幾十納米厚的發(fā)光材料——也就是人們通常所說(shuō)OLED屏幕像素自發(fā)光的材料，發(fā)光層上方有一層金屬電極，電極加電壓，發(fā)光層產(chǎn)生光輻射；從陰陽(yáng)兩級(jí)分別注入電子和空穴，被注入的電子和空穴在有機(jī)層傳輸，并在發(fā)光層復(fù)合，激發(fā)發(fā)光層分子產(chǎn)生單態(tài)激子，單態(tài)激子輻射衰減發(fā)光，從而形成一個(gè)個(gè)像素點(diǎn)。
真空蒸鍍
形成有機(jī)層的最常用的方法是“蒸鍍”， 蒸鍍類似于蒸發(fā)。在鍋里燒開(kāi)水時(shí)，蒸氣就形成鍋蓋上的露水。
不同之處在于蒸鍍使用有機(jī)材料代替水，并且在真空狀態(tài)而不是在正常的大氣壓力下進(jìn)行加熱。
蒸鍍必須先在真空中進(jìn)行，也就是在稱為真空室的設(shè)備中進(jìn)行。制造好的大型LTPS背板，在真空室內(nèi)進(jìn)行彩色圖案化。
一旦LTPS制造好并放置在蒸鍍真空室中，然后就是在LTPS基板下面放置精密的金屬掩模板（FMM）。
掩模板是在薄鋼板上刻有小孔的器件，所以當(dāng)有機(jī)材料蒸鍍時(shí)，它只能沉積在特定的位置。當(dāng)掩模板準(zhǔn)備就緒時(shí)，將蒸發(fā)源放在其下，并將其加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?。?dāng)加熱開(kāi)始時(shí)，分子單元中的有機(jī)小分子穿過(guò)掩模積淀到預(yù)期位置。
噴墨印刷
噴墨打印技術(shù)是像在紙上噴墨印刷一樣，噴射少于幾十pl（一萬(wàn)億分之一升）的OLED墨水進(jìn)行顯示屏量產(chǎn)的技術(shù)。
與在真空狀態(tài)下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氣化的蒸鍍方式相比，噴墨打印技術(shù)具有在常壓下也能生產(chǎn)、滴落到基板外面的墨水少、可提高材料使用效率等優(yōu)勢(shì)。
進(jìn)行噴墨打印，首先要在溶劑中融化OLED材料，使其變成墨水形狀。含有OLED材料的墨水通過(guò)噴墨頭的噴嘴，在基板的隔柵之間進(jìn)行印刷。最后經(jīng)過(guò)干燥工序除去溶劑，就可完成OLED材料印刷。
噴墨打印技術(shù)可以用在各種類型的顯示屏制程，在大尺寸OLED領(lǐng)域的應(yīng)用尤其令人期待。這是因?yàn)橹谱鞔蟪叽顼@示面板所需的基板應(yīng)高于8代，與真空蒸鍍方式相比，噴墨方式在制作大面積設(shè)備方面更具優(yōu)勢(shì)。
噴墨印刷的優(yōu)勢(shì)
工藝更簡(jiǎn)單
有機(jī)發(fā)光材料蒸發(fā)效率更高、材料利用率高，而蒸鍍時(shí)有機(jī)材料氣體無(wú)差別沉積在玻璃基板上，材料利用率較低。
成本更低
真空蒸鍍工藝，受限于設(shè)備與技術(shù)，很難制作大尺寸精細(xì)金屬掩模板，導(dǎo)致該工藝無(wú)法應(yīng)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就比蒸鍍技術(shù)節(jié)省90%左右。
噴墨印刷的難點(diǎn)
墨水不好穩(wěn)定
墨水的穩(wěn)定性是印刷制成的關(guān)鍵因素，且除去其自身性質(zhì)變化因素外，影響墨水穩(wěn)定性的較大的因素是氣泡。
假設(shè)現(xiàn)有廠商能穩(wěn)定且大量提供無(wú)雜質(zhì)墨水的前提下，墨水在運(yùn)輸、灌入過(guò)程中會(huì)引入氣泡，而如何去除氣泡暫時(shí)還沒(méi)有良好的解決方法。
噴頭要求高
除去在小型研發(fā)機(jī)上部分會(huì)采用單噴頭、單噴嘴系統(tǒng)外，在中型以上一般均會(huì)采用單噴頭、多噴嘴系統(tǒng)。
該噴頭可以在印刷過(guò)程中用多噴頭進(jìn)行噴印，從而在提高生產(chǎn)效率的前提下，能夠達(dá)到均化每個(gè)像素點(diǎn)內(nèi)墨水體積的作用。
成膜
成膜也是噴墨印刷的難點(diǎn)之一。墨水在印刷上去時(shí)已然在表面開(kāi)始揮發(fā)，一般墨水邊緣揮發(fā)速度較快，會(huì)出現(xiàn)咖啡環(huán)現(xiàn)象。
OLED電視市場(chǎng)在不斷升溫。根據(jù)IHS數(shù)據(jù)顯示，去年在2500美元以上高端電視市場(chǎng)，OLED電視全球占比達(dá)到51.3%，占據(jù)半壁江山，首次超越LCD電視。
據(jù)奧維云網(wǎng)(AVC)全渠道推總數(shù)據(jù)顯示，2017年OLED電視的市場(chǎng)零售量規(guī)模達(dá)11.3萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)92%，今年上半年，中國(guó)OLED電視市場(chǎng)規(guī)模則同比增長(zhǎng)了110.3%。
OLED電視看起來(lái)前景廣闊，但一直以來(lái)受兩大問(wèn)題掣肘：一是面板良率，二是終端價(jià)格。雖然OLED電視在全球市場(chǎng)成長(zhǎng)迅速，但就中國(guó)市場(chǎng)來(lái)看，還沒(méi)有真正起量。
破除以上兩大掣肘，是提速OLED電視的關(guān)鍵。目前來(lái)看，最核心的問(wèn)題還是在于面板領(lǐng)域，因?yàn)橹灰姘迳a(chǎn)的技術(shù)成熟，且成本降低，那么終端市場(chǎng)的價(jià)格也會(huì)隨之降低，有利于市場(chǎng)的規(guī)模擴(kuò)大。
全球來(lái)看，唯一量產(chǎn)和規(guī)模供貨大尺寸OLED面板的廠商是韓國(guó)的LGD，其在生產(chǎn)制造方面具備技術(shù)優(yōu)勢(shì)和先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
但孤木不成林，行業(yè)需要更多的力量合力推動(dòng)市場(chǎng)的壯大。中國(guó)面板巨頭京東方日前宣布研發(fā)成功采用噴墨打印技術(shù)的大尺寸OLED面板，引發(fā)了行業(yè)關(guān)注。
此前，LGD采用的是蒸鍍技術(shù)工藝生產(chǎn)OLED面板。那么，與蒸鍍技術(shù)相比，印刷技術(shù)究竟有怎么的特點(diǎn)呢？
印刷技術(shù)比蒸鍍技術(shù)更為先進(jìn)，材料利用率高，理論上良率、成本都優(yōu)于蒸鍍，可實(shí)現(xiàn)RGB單個(gè)像素的發(fā)光控制，各面板企業(yè)都在研究印刷式OLED技術(shù)，包括LGD在內(nèi)。不過(guò)，董敏也提到，目前印刷技術(shù)整體來(lái)看工藝還不夠成熟，初期投資巨大。
據(jù)了解，BOE（京東方）55英寸4K OLED顯示屏采用全球領(lǐng)先的RGB全打印技術(shù)，對(duì)比度達(dá)1000000：1，高色域?yàn)镹TSC 96.8%，能實(shí)現(xiàn)更好的畫(huà)質(zhì)表現(xiàn)。同時(shí)，京東方采用噴墨打印技術(shù)生產(chǎn)OLED顯示屏材料利用率能達(dá)到90%，在設(shè)備和耗材成本控制方面也具有明顯優(yōu)勢(shì)。
如果在OLED面板領(lǐng)域，中國(guó)企業(yè)能夠用更先進(jìn)的技術(shù)深度介入，在全球范圍內(nèi)釋放更大的產(chǎn)能，向彩電企業(yè)提供更高性價(jià)比的屏幕，那么OLED電視市場(chǎng)真正大規(guī)模起量是可期的。
從印刷式OLED面板誕生來(lái)看，技術(shù)總是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的核心推力，也是破解市場(chǎng)痛點(diǎn)的關(guān)鍵所在。因此，中國(guó)面板和彩電企業(yè)需要進(jìn)一步增長(zhǎng)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力，加大技術(shù)創(chuàng)新投入，真正步入技術(shù)驅(qū)動(dòng)增長(zhǎng)的良性可持續(xù)發(fā)展軌道。
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