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一文讀懂印刷顯示技�(shù)�(yōu)�(shì)

編輯:chinafpd 2023-02-28 15:05:40 瀏覽�21939  來源:Wit Display

  印刷顯示�(chǎn)�(yè)化的�(fā)令槍正式打響。日前,記者從“印刷顯示�(chǎn)�(yè)化與�(chǎn)�(yè)鏈技�(shù)研討�(huì)”上了解到,印刷顯示的工藝、材料、裝備等�(guān)鍵要素已逐步成熟,我�(guó)印刷顯示的產(chǎn)�(yè)化序幕即將開啟。TCL華星在會(huì)議現(xiàn)�(chǎng)所展示的從17英寸-65英寸的印刷OLED技�(shù)新品,各�(xiàng)性能在目前主流OLED技�(shù)中均占據(jù)�(yōu)�(shì)。同�(shí),記者還了解到,TCL華星已開�(fā)出高�(dá)274PPI的印刷顯示技�(shù),可適用于Notebook和Tablet等IT�(chǎn)品。未來,印刷OLED技�(shù)有機(jī)�(huì)同時(shí)適用于TV、Monitor、Notebook、Tablet等產(chǎn)品,靈活�(shí)�(xiàn)�(chǎn)能流�(zhuǎn)�

  那么印刷顯示究竟有什么樣的優(yōu)�(shì)和魅力,讓全球諸多顯示面板龍頭企�(yè)建立其試�(yàn)和研�(fā)生產(chǎn)線去研究他呢?今天我們來深入剖析一下其特點(diǎn)�

  印刷顯示制備工藝�(jiǎn)單,可適用于各種尺寸�(chǎn)�

  目前,中小尺寸OLED主流技�(shù)均為FMM-OLED技�(shù),我�(guó)OLED面板企業(yè)均采用這一技�(shù)路線。對(duì)于國(guó)�(nèi)�(yè)者來說主要存在國(guó)外專利壟斷、成本較高和大尺寸難以突破等問題。從技�(shù)角度來看,F(xiàn)MM-OLED采用的是真空蒸鍍方法,主要是將有�(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�(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(jí)別,�(duì)位精度要求極高,因此成本高昂。同�(shí),重力作用還�(huì)�(dǎo)致高精度金屬掩膜板形變,任何微小的形變都�(huì)�(duì)�(duì)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�(shù)將有�(jī)材料配置成溶液,然后通過高精度的噴頭,精�(zhǔn)地控制墨滴的體積(皮升�(jí)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�(jī)膜層最終形成紅、綠、藍(lán)�(fā)光單元。可見,印刷OLED技�(shù)工藝非常�(jiǎn)單,可以�“印刷�(bào)�”一樣來印刷顯示屏幕,同�(shí)不需要昂貴的真空蒸鍍�(jī)�(tái),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�(chǎn)品結(jié)�(gòu)�(jiǎn)單,成本�(jìng)�(zhēng)力優(yōu)�(shì)明顯

  在中大尺寸產(chǎn)品方面,目前全球主流的OLED技�(shù)則主要為WOLED和QD-OLED,無論是WOLED還是QD-OLED,其器件�(jié)�(gòu)和發(fā)光結(jié)�(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�(jī)膜層,然后通過圖案化的�(yáng)極和彩色濾光片形成白、紅、綠、藍(lán)�(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�(jī)膜層�(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�(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)�(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�5-6層有�(jī)膜即可形成紅、綠、藍(lán)�(fā)光單元,器件�(jié)�(gòu)和發(fā)光結(jié)�(gòu)都非常簡(jiǎn)單,材料利用率也高達(dá)90%,并且無需�(fù)雜的工藝制程與真空蒸�?cè)O(shè)備。因此,在中大尺寸顯示器�(yīng)用中,印刷OLED生產(chǎn)�(yù)�(jì)比WOLED和QD-OLED成本都要低。例如,�(dāng)�10代線上生�(chǎn)65英寸的電視時(shí),與WOLED和QD-OLED相比,印刷OLED�(jù)推算可以將BOM成本降低10%-20%。同�(shí),印刷OLED的競(jìng)�(zhēng)力也延伸至中小尺寸顯示器市場(chǎng),與6代線上�3.3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�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)�(yíng)成本�

  印刷顯示開口率更高,�(chǎn)品有望實(shí)�(xiàn)更長(zhǎng)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(duì)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�(fā)光工作時(shí)�(duì)�(yīng)的電流密度越小,器件衰減越慢,產(chǎn)品的壽命也就越長(zhǎng)。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�(fā)光區(qū)�(duì)�(yīng)的位置上�(jìn)行開孔,在蒸鍍EL材料�(shí),EL材料可通開孔區(qū)域蒸�?cè)贠LED�(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�(duì)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,�(huì)引起形變,從而影響圖案化工藝流程。因此,隨著�(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)�(xiàn)更高開口率。因此,針對(duì)于像素密度較高的OLED�(chǎn)品而言,印刷OLED技�(shù)可實(shí)�(xiàn)更高像素開口率,且像素密度越高,像素開口率優(yōu)�(shì)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�(fā)光工作時(shí)�(duì)�(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)�(xiàn)更長(zhǎng)的壽命�

  印刷顯示PPI�(yōu)�(shì)明顯,終端產(chǎn)品呈�(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,�(zhuǎn)瞬間,我們已�(jīng)從高清升�(jí)到了4K超清,甚�8K超清。根�(jù)�(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�(shù)也一直都在升�(jí)顯示器的技�(shù)�(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�(chǎn)品的主流趨勢(shì)�

  �(jù)了解,目前無論是WOLED技�(shù)還是QD-OLED技�(shù),均都在提高分辨率方面�(jìn)行研究。但是,由于WOLED需要白、紅、綠、藍(lán)四�(gè)子像素,難以�(shí)�(xiàn)高PPI。而QD-OLED存在“顏色�?dāng)_”問題,以顯示純藍(lán)畫面為例,當(dāng)PPI過高�(shí),底層的�(lán)光OLED�(huì)向四周發(fā)光,從而導(dǎo)致了本不�(yīng)該顯示的紅、綠像素因受到底層藍(lán)光的激�(fā)而發(fā)光,因此PPI也難以提升�

  相比,印刷OLED由于�(jié)�(gòu)�(jiǎn)單,在三種技�(shù)中實(shí)�(xiàn)高PPI最具有�(yōu)�(shì)。根�(jù)TCL華星和JOLED�(duì)印刷顯示技�(shù)的最新研�(fā)成果來看,目前在售的21.6英寸的印刷OLED�(chǎn)品PPI已高�(dá)204,并已完�274PPI打印無混色、無目視mura的成功驗(yàn)證,超過300PPI的打印技�(shù)也正在開�(fā)�(yàn)證中。要知道,目前市�(chǎng)主流尺寸65英寸�8K電視,其PPI僅為136,因此分辨率�(dá)�274PPI的終端產(chǎn)品已�(jīng)是比8K更高清了,�274PPI的高分辨率也為印刷顯示應(yīng)�(duì)中小尺寸�(chǎn)品實(shí)�(xiàn)了可能�

  相比于傳�(tǒng)真空蒸鍍工藝,印刷顯示工藝簡(jiǎn)單,不需要昂貴的真空蒸鍍�(jī)�(tái)和高精度金屬掩膜板,材料利用率可�(dá)90%以上,不僅成本優(yōu)�(shì)明顯,而且可實(shí)�(xiàn)高PPI和更�(zhǎng)壽命,因此印刷OLED技�(shù)被認(rèn)為是在全尺寸�(chǎn)品領(lǐng)域突破蒸鍍路線的重要技�(shù)方式�

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