印刷OLED、WOLED及QD-OLED三大顯示技術(shù)優(yōu)勢對比剖析

印刷顯示產(chǎn)業(yè)化的發(fā)令槍正式打響。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(huì )”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(kāi)啟。TCL華星在會(huì )議現場(chǎng)所展示的從1*英寸-6*英寸的印刷OLED技術(shù)新品，各項性能在目前主流OLED技術(shù)中均占據優(yōu)勢。同時(shí)，記者還了解到，TCL華星已開(kāi)發(fā)出高達2*4PPI的印刷顯示技術(shù)，可適用于Notebook和Tablet等IT產(chǎn)品。未來(lái)，印刷OLED技術(shù)有機會(huì )同時(shí)適用于TV、Monitor、Notebook、Tablet等產(chǎn)品，靈活實(shí)現產(chǎn)能流轉。

那么印刷顯示究竟有什么樣的優(yōu)勢和魅力，讓全球諸多顯示面板龍頭企業(yè)建立其試驗和研發(fā)生產(chǎn)線(xiàn)去研究他呢？今天我們來(lái)深入剖析一下其特點(diǎn)。

印刷顯示制備工藝簡(jiǎn)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(xiàn)。對于國內業(yè)者來(lái)說(shuō)主要存在國外專(zhuān)利壟斷、成本較高和大尺寸難以突破等問(wèn)題。從技術(shù)角度來(lái)看，FMM-OLED采用的是真空蒸鍍方法，主要是將有機材料加熱升華，通過(guò)使用高精度的金屬掩膜板分別圖案化形成紅、綠、藍OLED器件的有機膜層。高精度金屬掩膜板需要使用具有極低熱變形系數的材料來(lái)制作，開(kāi)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(huì )導致高精度金屬掩膜板形變，任何微小的形變都會(huì )對對位和蒸鍍區域產(chǎn)生重大的影響，且尺寸越大形變問(wèn)題越嚴重，所以大世代線(xiàn)應用難度極高。

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)將有機材料配置成溶液，然后通過(guò)高精度的噴頭，精準地控制墨滴的體積(皮升級別，10-12L)和噴墨位置，將其打印在預先制備好的基板的像素坑內。真空干燥后形成OLED器件的有機膜層最終形成紅、綠、藍發(fā)光單元?？梢?jiàn)，印刷OLED技術(shù)工藝非常簡(jiǎn)單，可以像“印刷報紙”一樣來(lái)印刷顯示屏幕，同時(shí)不需要昂貴的真空蒸鍍機臺，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)品結構簡(jiǎn)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(wú)論是WOLED還是QD-OLED，其器件結構和發(fā)光結構都非常復雜。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器件的有機膜層，然后通過(guò)圖案化的陽(yáng)極和彩色濾光片形成白、紅、綠、藍發(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器件的有機膜層發(fā)出藍光，然后在上玻璃基板上通過(guò)打印的方式圖案化的量子點(diǎn)光色轉換層和整面封裝層，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(guò)噴墨打印的方式形成*-6層有機膜即可形成紅、綠、藍發(fā)光單元，器件結構和發(fā)光結構都非常簡(jiǎn)單，材料利用率也高達*0%，并且無(wú)需復雜的工藝制程與真空蒸鍍設備。因此，在中大尺寸顯示器應用中，印刷OLED生產(chǎn)預計比WOLED和QD-OLED成本都要低。例如，當在10代線(xiàn)上生產(chǎn)6*英寸的電視時(shí)，與WOLED和QD-OLED相比，印刷OLED據推算可以將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(chǎng)，與６代線(xiàn)上１*.*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在設備和工廠(chǎng)建設方面的初始投資成本也更低，在生產(chǎn)過(guò)程中還具有較低的運營(yíng)成本。

印刷顯示開(kāi)口率更高，產(chǎn)品有望實(shí)現更長(cháng)壽命

開(kāi)口率是像素有效的發(fā)光區面積與像素整體面積的比率。對于OLED顯示來(lái)說(shuō)，開(kāi)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)對應的電流密度越小，器件衰減越慢，產(chǎn)品的壽命也就越長(cháng)。因此，OLED顯示需要盡量擴大發(fā)光區域面積，提升像素開(kāi)口率。

FMM-OLED需要使用高精度金屬掩膜板來(lái)定義像素的發(fā)光區域。高精度金屬掩膜板是在整張金屬板上在像素發(fā)光區對應的位置吉印通行開(kāi)孔，在蒸鍍EL材料時(shí)，EL材料可通開(kāi)孔區域蒸鍍在OLED發(fā)光區。而非開(kāi)孔區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(kāi)孔區域的金屬有一定的寬度要求，如果非開(kāi)孔區寬度太小，強度受到影響，會(huì )引起形變，從而影響圖案化工藝流程。因此，隨著(zhù)產(chǎn)品像素密度不斷提高，像素總尺寸逐漸縮小，而非開(kāi)孔區域面積無(wú)法縮小，只能減小開(kāi)孔區域面積。因此高精度金屬掩膜板的開(kāi)孔比例越小，像素的開(kāi)口率越低。

印刷OLED則無(wú)掩膜板限制，可實(shí)現更高開(kāi)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)現更高像素開(kāi)口率，且像素密度越高，像素開(kāi)口率優(yōu)勢越明顯。正如前文所講，開(kāi)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)對應的電流密度越小，器件衰減越慢，所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品也就有望實(shí)現更長(cháng)的壽命。

印刷顯示PPI優(yōu)勢明顯，終端產(chǎn)品呈現澄澈視效

如今，無(wú)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，轉瞬間，我們已經(jīng)從高清升級到了4K超清，甚至8K超清。根據調查顯示，顯示器的屏幕表現和性能與工作效率及用戶(hù)體驗息息相關(guān)。因此，在過(guò)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。

據了解，目前無(wú)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、藍四個(gè)子像素，難以實(shí)現高PPI。而QD-OLED存在“顏色串擾”問(wèn)題，以顯示純藍畫(huà)面為例，當PPI過(guò)高時(shí)，底層的藍光OLED會(huì )向四周發(fā)光，從而導致了本不應該顯示的紅、綠像素因受到底層藍光的激發(fā)而發(fā)光，因此PPI也難以提升。

相比，印刷OLED由于結構簡(jiǎn)單，在三種技術(shù)中實(shí)現高PPI最具有優(yōu)勢。根據TCL華星和JOLED對印刷顯示技術(shù)的最新研發(fā)成果來(lái)看，目前在售的21.6英寸的印刷OLED產(chǎn)品PPI已高達204，并已完成2*4PPI打印無(wú)混色、無(wú)目視mura的成功驗證，超過(guò)*00PPI的打印技術(shù)也正在開(kāi)發(fā)驗證中。要知道，目前市場(chǎng)主流尺寸6*英寸的8K電視，其PPI僅為1*6，因此分辨率達到2*4PPI的終端產(chǎn)品已經(jīng)是比8K更高清了，而2*4PPI的高分辨率也為印刷顯示應對中小尺寸產(chǎn)品實(shí)現了可能。

相比于傳統真空蒸鍍工藝，印刷顯示工藝簡(jiǎn)單，不需要昂貴的真空蒸鍍機臺和高精度金屬掩膜板，材料利用率可達*0%以上，不僅成本優(yōu)勢明顯，而且可實(shí)現高PPI和更長(cháng)壽命，因此印刷OLED技術(shù)被認為是在全尺寸產(chǎn)品領(lǐng)域突破蒸鍍路線(xiàn)的重要技術(shù)方式。

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