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日本建成首條印刷OLED產線,下一代顯示技術博弈加劇

2020.03.16

近日,日本麵板製造商JOLED建成首條印刷OLED產線。中國麵板廠商也在積極研發印刷顯示,京東方近日首次展出了55英寸8K印刷式OLED屏,TCL華星光電也表示正在加速柔性印刷顯示工藝路線的產業化進程,其主導的廣東聚華柔性印刷顯示工藝研發平台,已經獲得“國家印刷及柔性顯示創新中心”資質。在麵板行業低穀和技術升級周期,以印刷OLED為代表的下一代顯示技術的博弈已悄然開始。

  大尺寸產品更有效率的技術方案

  當前OLED的技術路線有三種,一是LGD開創的WOLED技術最成熟。但材料利用率低、蒸鍍工藝難度大、生產成本高,且LGD一家獨大使得其他麵板廠商不願跟隨進入這一領域;二是印刷式OLED,將發光材料溶解後直接噴印在基板上,材料利用率較高,目前已經可以做到中尺寸;三是三星選擇的QD-OLED路線,目前在藍光壽命和量子點材料上還存在技術性問題,離量產還有一定距離。

  印刷顯示是一種重要的技術路線,可以非常簡單地實現頂發光技術,使發光效率有顯著提高,同時結構簡單可以完成整個器件功能,功耗隨之降低,且與白光OLED相比,色彩真實還原度更高。集邦谘詢(TrendForce)研究協理範博毓在接受《中國電子報》記者采訪時表示,印刷OLED被視為是生產大尺寸產品更有效率的技術型態,隻是目前受製於產品材料以及良率等因素,目前還未普及量產。

  賽迪智庫集成電路所耿怡博士在接受《中國電子報》采訪時表示,印刷顯示可以彌補蒸鍍技術成本高的缺點,另一方麵,LGD的OLED是WRGB的,雖然在對比度上保持了OLED的優點,但是在色彩方麵還是有所妥協。如果采用印刷顯示,可以實現真正的RGB發光,將是OLED技術的又一大突破。如果印刷OLED能夠走通,對WOLED來說是新的顛覆性技術,新玩家的加入能幫助OLED做大,擺脫LGD的獨角戲。

  材料、設備、良率和成本是成熟關鍵 


  近年來,印刷OLED技術研發不斷向前推進,材料企業、設備企業和麵板企業均有布局。範博毓指出,目前主流廠商的投入都還隻是在初期階段,仍因為技術與材料等一些問題讓產品效率與表現未得到有效提升,暫時不具有大規模量產的可能性。印刷OLED的發展關鍵仍在於技術與材料能不能得到突破,讓產品效率與表現得到有效提升,如此才有機會與蒸鍍競爭。

  推動印刷OLED技術成熟有多個重要環節。耿怡表示,從產業鏈來看,一是材料,二是設備,例如墨水、設備精度和穩定性;從產品來看,也有兩個重要的因素,一是分辨率,二是良率。至於成本,隨著技術的不斷成熟,成本將有望大幅度降低,屆時將對大尺寸用蒸鍍技術OLED帶來挑戰。

  “而印刷OLED要實現產業化,真正量產,主要有三個挑戰,一是要實現高精;二是高穩定性;三是高效率。”東電電子(上海)有限公司平板液晶顯示部資深總監倪曉峰在首屆世界顯示產業大會顯示材料設備分論壇中指出。高精度方麵,首先設備整體硬件要實現一些機械運動方麵的高精度控製,比如說8.5代的2米多尺寸基板。其次,噴墨頭的高精度打印也是非常重要的。三是要考慮綜合的環境因素,要將溫度、震動等影響降到最低。高穩定性方麵,在噴墨頭打印保證高度精確之外,整個係統的維護功能也是密不可分的。高效率方麵,必須在比較短的時間內打造出比較高品質的玻璃基板,且三種顏色必須同時打印,否則效率會受到非常大的影響。

      短期內以利基型的中尺寸市場為主

  印刷顯示的市場空間本就被外界所期待。IHS Markit預計,全球印刷OLED麵板的產量將從2020年的105,000片增長到2024年的130萬片,單位麵積產能從209,000平方米增加到730萬平方米。

  在具體應用方麵,日本JOLED在其官網宣布,能美工廠這一條5.5代線的月產能為2萬片,主要生產中尺寸OLED,將用於車載、醫療、高端顯示器等領域,計劃將在2020年投入量產。JOLED方麵已經對外披露,其印刷OLED麵板已經搭載在豐田汽車的概念車上,作為汽車儀表板的顯示之用。

      如果印刷OLED技術的成熟度進一步提升,印刷OLED的市場空間將逐漸釋放,尤其是在大中尺寸,具有廣闊的前景。然而範博毓坦言,目前如果要進入量產階段,初期也隻能鎖定利基型的中尺寸市場,尤其以特殊應用為主。日本JOLED開始投入生產,也是鎖定較為利基的市場,而非一般消費性市場的產品。

      競爭將在中日韓三國之間展開

  “未來印刷顯示麵板之爭將在中日韓三國之間展開。”耿怡向記者表示。韓國在OLED領域具有領先地位,在印刷OLED方麵也擁有技術儲備,同時龍頭企業與韓國高校也開展了緊密得合作。

  日本企業吸收了在OLED領域起步緩慢的教訓,在印刷OLED方麵進展明顯,麵板企業和設備企業均有布局,和韓國相比,日本的優勢還是體現在完善的產業鏈方麵。

  中國企業很早就對印刷顯示有所布局,更多的還是出自於自身技術創新能力提升的考慮。TCL華星光電方麵曾表示,該公司主導的廣東聚華正在加速柔性印刷顯示工藝路線的產業化進程,且進展好於預期,並公開表示,隨著行業主流廠商紛紛加大對下一代顯示技術的投入,這部分的技術進展以及商用後的成本情況有可能會超出目前大家的預期。

  工信部指導的印刷顯示創新中心的成立,對我國印刷顯示的發展起到了積極推動作用,如何加強國內企業在上遊配套領域的實力,更好的推動產業發展將是中國顯示產業麵臨的關鍵問題。