屏幕能夠像照片一樣被“打印”出來，一直以來，這種印刷顯示屏幕都只在各大展覽中短暫亮相，并沒有真正走向應(yīng)用市場。

近日，TCL集團(tuán)宣布將建設(shè)5.5代印刷OLED顯示面板試產(chǎn)線，產(chǎn)業(yè)鏈對于印刷顯示的商業(yè)化進(jìn)程越發(fā)期待。業(yè)內(nèi)人士表示，實(shí)現(xiàn)印刷OLED大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵在于噴墨印刷設(shè)備和印刷有機(jī)發(fā)光材料。

圖為：TCL華星17英寸IGZO印刷OLED折疊屏產(chǎn)品

與時(shí)間賽跑

1月23日，TCL集團(tuán)宣布將在武漢建設(shè)5.5代印刷OLED顯示面板試產(chǎn)線。據(jù)TCL科技CTO、TCL華星CTO閆曉林透露，這條5.5代印刷OLED試產(chǎn)線有望在2024年下半年實(shí)現(xiàn)印刷OLED面板的量產(chǎn)。

對此，麥吉洛咨詢研究總監(jiān)司馬秋表示，TCL華星印刷OLED計(jì)劃量產(chǎn)時(shí)間明確，意味著印刷OLED商業(yè)化進(jìn)程正在提速。

在此過程中，印刷OLED不僅要和已經(jīng)相對成熟的蒸鍍技術(shù)較量，還要和時(shí)間賽跑。

根據(jù)TCL華星的計(jì)劃，其5.5代印刷OLED產(chǎn)品將率先應(yīng)用在IT（平板、筆記本電腦、顯示器）產(chǎn)品中。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著IT用中大尺寸RGB OLED顯示面板熱度大增，預(yù)計(jì)最快2026年，三星顯示、京東方的蒸鍍8代RGB OLED便可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，之后產(chǎn)品將全面沖向IT顯示市場。

光電材料企業(yè)阿格蕾雅董事長蔡麗菲在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，在蒸鍍OLED尚未在IT面板領(lǐng)域全面鋪開前，印刷OLED將有兩年的時(shí)間籌謀發(fā)展，而這兩年其實(shí)是印刷OLED的窗口期?！叭绻∷LED能在這段時(shí)間內(nèi)讓IT市場接受印刷OLED顯示的價(jià)格與品質(zhì)，將可實(shí)現(xiàn)突圍?！?/p>

多年來，各大企業(yè)徘徊猶豫，不敢輕易涉足中大尺寸RGB OLED的關(guān)鍵，不僅是因?yàn)檎翦兗夹g(shù)路線的量產(chǎn)不確定性，還有投資規(guī)模巨大的因素。而噴墨印刷技術(shù)被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)大面積、低成本OLED顯示的最有前途的技術(shù)之一。

“近年來，噴墨印刷OLED的呼聲越發(fā)高漲，其中最重要的一個(gè)因素就是噴墨印刷設(shè)備極具成本優(yōu)勢。”噴墨印刷設(shè)備廠商——武漢國創(chuàng)科光電裝備有限公司（以下簡稱“國創(chuàng)科”）市場部負(fù)責(zé)人韓宏偉對《中國電子報(bào)》記者指出，一臺(tái)制造OLED面板的G6型真空蒸鍍設(shè)備預(yù)計(jì)需要1億美元，而一臺(tái)G6型噴墨打印設(shè)備只需要約1億元人民幣。

“從材料成本來看，噴墨印刷技術(shù)可定點(diǎn)噴印發(fā)光材料，其材料利用率高達(dá)90%，而蒸鍍技術(shù)的材料利用率大概在5%~20%，僅這一項(xiàng)可以節(jié)省2/3以上的材料成本?！睆V東聚華印刷顯示技術(shù)有限公司總經(jīng)理付東分析稱，而且，噴墨印刷技術(shù)不需要使用大尺寸精細(xì)金屬掩膜板（FMM），長期來看，這更是為企業(yè)節(jié)省一大筆制備成本。

業(yè)內(nèi)人士指出，一旦生產(chǎn)成本降低，OLED面板的價(jià)格也就有望降低，由此加速印刷OLED的市場滲透。

IHS Markit預(yù)測數(shù)據(jù)指出，全球噴墨打印OLED面板的產(chǎn)量將從2020年的10.5萬片增長到2024年的130萬片，單位面積產(chǎn)能將從20.9萬平方米增加到730萬平方米。

圖為：TCL華星全球首款65英寸8K印刷OLED產(chǎn)品

設(shè)備端有話說

隨著產(chǎn)業(yè)對OLED的需求越來越大，無論是面板的發(fā)光效率還是成本都被提出了更高要求，噴墨印刷技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程備受關(guān)注。

“如果印刷OLED工藝路線能夠被打通，就有機(jī)會(huì)在中大尺寸OLED市場發(fā)揮更大價(jià)值，其產(chǎn)品競爭力將更強(qiáng)?！彼抉R秋對記者分析稱。

事實(shí)上，不僅是TCL華星，三星顯示、LGD、京東方、天馬等也一直在關(guān)注印刷顯示，但是多數(shù)企業(yè)還沒有發(fā)布確切的大規(guī)模量產(chǎn)時(shí)間表。究其原因，業(yè)內(nèi)人士分析稱，印刷OLED在噴墨印刷設(shè)備、印刷有機(jī)發(fā)光材料和印刷成膜工藝等方面還存在技術(shù)問題。

武漢國創(chuàng)科光電裝備有限公司總經(jīng)理陳建魁曾對記者這樣描述噴墨印刷工藝的量產(chǎn)挑戰(zhàn)：“例如，若要實(shí)現(xiàn)0.2微米的噴印精度，就需要將上億個(gè)像素均勻、穩(wěn)定地噴印在基板上，這就相當(dāng)于在下雪時(shí)，拿一個(gè)篩子篩雪花，還要保證讓每朵雪花都通過篩孔落到指定位置一樣難?！?/p>

由于技術(shù)難度大，此前，在噴墨印刷設(shè)備和制程方面，只有日本廠商JOLED擁有量產(chǎn)5.5代印刷OLED的能力，而此次TCL華星上馬的5.5代印刷OLED產(chǎn)線正是使用了JOLED的技術(shù)和設(shè)備。

我國印刷顯示的產(chǎn)業(yè)化序幕正在拉開。

據(jù)悉，TCL華星、天馬、中電熊貓等多家顯示企業(yè)共同投資成立的聚華平臺(tái)，已研制出全球最高分辨率600 PPI的印刷顯示AM-OLED樣機(jī)。國創(chuàng)科研發(fā)的國內(nèi)首臺(tái)G4.5高分辨率新型顯示噴印裝備已經(jīng)進(jìn)入TCL華星中試生產(chǎn)線，其新一代G6噴墨打印設(shè)備也正在開發(fā)中。

圖為國創(chuàng)科研發(fā)的國內(nèi)首臺(tái)G4.5高分辨率噴印裝備

不過，據(jù)韓宏偉透露，研發(fā)G6代噴墨打印設(shè)備的難度比G4.5代大得多，投入也越來越多，而未來的G8代更甚。

群智咨詢副總經(jīng)理李亞琴表示，除關(guān)鍵設(shè)備噴墨打印機(jī)外，還存在大型真空干燥機(jī)等配套設(shè)備缺失問題。

材料端有話講

印刷OLED屏幕質(zhì)量好壞，墨水很關(guān)鍵。同樣是OLED材料，適用噴墨印刷的OLED墨水與蒸鍍OLED發(fā)光材料的開發(fā)差別卻很大。

據(jù)華南理工大學(xué)新型顯示技術(shù)研究院院長、發(fā)光材料與器件國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任彭俊彪介紹，不同于真空蒸鍍技術(shù)，打印墨水的粘度、表面張力、沸點(diǎn)以及蒸氣壓等都會(huì)影響印刷成膜的質(zhì)量，對器件性能起決定性影響，噴墨印刷對有機(jī)發(fā)光材料的墨水要求很高。

蔡麗菲進(jìn)一步解釋道：“蒸鍍型OLED材料是將材料直接升華在玻璃基板上成膜，而噴墨印刷OLED材料需要利用墨水溶劑將材料溶解后通過噴墨打印機(jī)打印后干燥成膜。相較于蒸鍍OLED材料，噴墨印刷的發(fā)光材料除了考慮電壓、效率、壽命等方面外,還需要額外關(guān)注材料的玻璃化轉(zhuǎn)移溫度、溶解度與成膜性等，因而印刷OLED材料的開發(fā)難度比蒸鍍OLED材料更大?！?/p>

正是由于技術(shù)和專利門檻條件比較高，在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)中，進(jìn)行印刷OLED墨水材料開發(fā)的廠商寥寥無幾。

蔡麗菲介紹稱，目前，國外布局印刷OLED墨水材料的只有兩家日本廠商——住友化學(xué)與三菱化學(xué)，兩者的材料性能雖然達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的規(guī)格，但仍有進(jìn)步的空間。德國默克與韓國LG化學(xué)也有相關(guān)業(yè)務(wù)，但具體應(yīng)用、供給情況并不明朗。而國內(nèi)大多數(shù)材料廠商的開發(fā)生產(chǎn)重點(diǎn)都在蒸鍍材料上。

據(jù)記者了解，我國如今正在開發(fā)印刷OLED墨水材料的企業(yè)包括聚華、阿格蕾雅、鼎材等，但材料開發(fā)進(jìn)度相對較慢。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，目前，阿格蕾雅在印刷OLED發(fā)光層的主客體材料，高分子空穴傳輸材料（HTL）以及特高純度的墨水溶劑開發(fā)等領(lǐng)域積累了較多的經(jīng)驗(yàn)。鼎材科技正在開發(fā)印刷OLED HTL材料，但產(chǎn)品還不具備應(yīng)用條件。聚華的打印墨水樣品效果不錯(cuò)，但不確定良率情況能否支撐量產(chǎn)需求，如果良率不高，打印缺陷比較多，會(huì)大大影響成本。

蔡麗菲指出，印刷OLED大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用需要材料特性的不斷進(jìn)步來做支撐，因此需要更多的材料開發(fā)商積極投入印刷OLED墨水材料的開發(fā)隊(duì)伍，開啟良性的循環(huán)。印刷路線一旦走通，將為產(chǎn)業(yè)注入強(qiáng)心針，對于材料廠商而言更是重要發(fā)展機(jī)遇。

付東強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前，我國印刷顯示的產(chǎn)業(yè)化序幕即將開啟，健全我國印刷顯示產(chǎn)業(yè)鏈，加快印刷OLED墨水材料和裝備國產(chǎn)供給進(jìn)程是產(chǎn)業(yè)成功的重要保障。