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印刷显示,OLED的另一赛道

2020-07-20 21:13      电子信息网


近日,TCL科技方面透露,旗下TCL华星正计划投资460亿元,在广州建设印刷及可卷绕显示研发与生产基地。前不久,TCL科技宣布入股JOLED强化印刷OLED技术。除了TCL科技,京东方、聚华、深天马等企业也在积极布局印刷OLED,希望通过印刷OLED的加速渗透,与韩系企业在抢占OLED创新高地的竞争中,尤其在大尺寸OLED面板领域获得优势地位。

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中国已走在前面

近年来,虽然国内面板企业京东方、TCL科技、维信诺、深天马等都在快马加鞭下注OLED,不过,韩国企业在OLED领域依然占据技术和市场优势。三星锁定小尺寸OLED市场,LG则独占大尺寸OLED市场,两者在全球OLED市场上占据约96.5%的份额。

尽管目前在OLED量产上国内企业还无法和三星、LG比肩,但是在印刷技术上,中国面板企业已经走在前沿。

早在2014年,TCL科技便开始对喷墨印刷技术展开研究。并且TCL科技旗下TCL华星联合天马微电子等国内显示企业合资成立了广东聚华印刷显示技术有限公司。2017年,广东省印刷及柔性显示创新中心成立。同年,京东方开始建设OLED技术平台,主要用于研究打印OLED。中国台湾厂商友达光电已经建立了喷墨打印OLED面板实验生产线。

去年CES展上,中国的一些最新研究成果纷纷登台亮相。广东聚华展出了全球首款31英寸喷墨打印可卷绕柔性样机;京东方展示了一款55英寸的喷墨打印OLED电视。在SID2019上,TCL华星展示了一款透明3D印刷OLED产品。

“在新一代显示战场上,中国企业正迎头赶上。以TCL科技为代表的中国面板企业完全有可能通过印刷技术另辟蹊径,在OLED面板领域与韩国企业齐头并进,甚至引领大尺寸OLED面板的发展。”IHS Markit 高级研究分析师李耘表示。

近日,TCL华星计划再投资460亿元,在广州建设印刷及可卷绕显示研发与生产基地。此前,TCL科技刚刚入股日本印刷OLED大厂JOLED,意在通过强强联手,强化印刷OLED技术。

TCL科技董事长李东生表示,如果能在印刷显示技术上抢占先机,就能打破韩国在大尺寸OLED领域的垄断地位,并成为新技术的引领者。

印刷OLED势头强劲

从技术方面分析,印刷工艺较蒸镀工艺优势明显。

三星选择了QD-OLED,LG选择了白光OLED,二者选择的路径虽然不同但生产工艺均采用蒸镀技术,即在真空环境下通过加热气化的方式,将固态小分子有机材料透过极为精细的金属遮罩在指定基板上重新沉积形成所需的OLED膜层。

赛迪顾问显示领域高级分析师刘暾在接受《中国电子报》记者采访时指出:“蒸镀工艺虽然相对成熟,但要将其应用到柔性及大尺寸显示屏的量产上,却有着相当的难度。因为蒸镀过程需要在真空环境下进行,一旦受微粒污染,其产品的产能和良率都会大幅降低,所以面板尺寸越大良率越低。”

不同于蒸镀工艺,印刷工艺除了可以提高发光材料利用效率、缩短制造时间等技术上的优势外,吸引面板头部企业争相布局还有两个原因:一是前景更广,二是成本更低。

OLED印刷与未来的柔性显示息息相关。随着5G通信、人工智能、物联网技术浪潮的推动,智能可穿戴、智能商用、智能家居、智能车载等新兴应用将快速增长,具备柔性、可卷绕特质的中大尺寸喷墨印刷OLED产品应用市场前景广阔,这也是多家面板厂商布局印刷OLED的初衷。

此外,印刷工艺是将液态发光材料像打印机一样,精密的涂抹在基板之上。由于材料耗损更少,印刷制造成本有望较蒸镀低20%。而且,在机械设备和工厂建设方面,其初始投资要求亦较低。一旦成本得到降低,国内企业就有望生产更低价格的OLED面板,以价格竞争力为武器,加速印刷OLED的市场渗透。

IHS Markit曾给出预测,全球喷墨打印OLED面板的产量将从2020年的10.5万片增长到2024年的130万片,单位面积产能从20.9万平方米增加到730万平方米,印刷OLED势头强劲。

三年内或迎来突破

虽然,印刷OLED凭借诸多优势吸引了多家面板厂商争相布局,但其产业发展仍存在诸多挑战。

广东聚华印刷显示技术有限公司总经理付东表示,印刷OLED面板性能是否优秀,材料是最主要的支撑。目前红、绿材料已经基本满足产业要求,但蓝色材料仍需进一步改善。

“除了材料成熟度问题之外,印刷OLED还存在制作工艺流程的问题,特别在大尺寸面板生产线上仍然存在大型真空干燥设备缺失、打印设备良率低与成本过高等问题,技术尚未达到成熟阶段。”群智咨询副总经理李亚琴认为,要实现8.5代以上印刷OLED的量产,需要在喷墨印刷设备、可溶性OLED材料及墨水、喷墨印刷技术、薄膜封装技术、氧化物TFT背板技术以及驱动补偿技术等方面,实现全产业链的突破。因此,与国内外相关企业以及高校展开合作,形成印刷显示产业生态圈十分重要。

“为搭建印刷OLED生态圈,TCL华星通过与JOLED合作,实现了与印刷设备制造企业SCREEN、材料领域住友化学、终端企业SONY和Panasonic、车载领域的DENSO和Toyota Tsusho等产业链关键环节主导玩家的生态联盟建设,既为印刷显示技术的工业化生产建立强大的上下游基础,又可辐射至其他领域的技术和产品。”TCL科技集团公共传播部总经理胡鹏指出,TCL华星总投资460亿元的印刷及可卷绕显示研发与生产基地项目将于2023年建成。届时,将为印刷及柔性显示产业添砖加瓦。在他看来,未来三年内,中国企业将在印刷技术上迎来巨大突破。

一旦印刷显示技术得以突破,它不仅可以应用于OLED印刷,还可用于量子点材料印刷,为柔性显示屏带来更多选择。

TCL集团CTO陈光郎在接受记者采访时曾表示:“OLED与QLED的生产环节十分相似,我们可以先用OLED材料练习打印技术,待喷墨印刷工艺成熟之后,只需将OLED墨水换成量子点材料的墨水,便可生产QLED屏幕。”

印刷显示的终极目标,是印刷柔性、大面积、低成本的面板,甚至可以做得像纸一样,广泛应用于人们的日常生活。“不过,真正实现‘显示无处不在’的时代至少还需走过三个阶段:耐用显示器、可弯曲显示器、可卷式显示器。”付东说。

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