印刷顯示產業化的產業化序幕將啟。日前，記者從“印刷顯示產業化與產業鏈技術研討會”上了解到，印刷顯示的工藝、材料、裝備等關鍵要素已逐步成熟，我國印刷顯示的產業化序幕即將開啟。TCL華星在會議現場所展示的從17英寸-65英寸的印刷OLED技術新品，各項性能在目前主流OLED技術中均占據優勢。同時，記者還了解到，TCL華星已開發出高達274PPI的印刷顯示技術，可適用于Notebook和Tablet等IT產品。未來，印刷OLED技術有機會同時適用于TV、Monitor、Notebook、Tablet等產品，靈活實現產能流轉。印刷顯示究竟有什么樣的優勢，讓全球諸多顯示面板龍頭企業建立其試驗和研發生產線進行技術拓展?

　　印刷顯示制備工藝簡單，可適用于各種尺寸產品

　　目前，中小尺寸OLED主流技術均為FMM-OLED技術，我國OLED面板企業均采用這一技術路線，主要存在專利受限、成本較高和大尺寸難以突破等問題。從技術角度來看，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制作，開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，重力作用還會導致高精度金屬掩膜板形變，任何微小的形變都會對對位和蒸鍍區域產生重大的影響，且尺寸越大形變問題越嚴重，所以大世代線應用難度極高。

　　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將有機材料配置成溶液，然后通過高精度的噴頭，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、藍發光單元。可見，印刷OLED技術工藝非常簡單，可以像“印刷報紙”一樣來印刷顯示屏幕，同時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品范圍(TV/Monitor/Notebook/Tablet)。

　　印刷顯示產品結構簡單，成本競爭力優勢明顯

　　在中大尺寸產品方面，目前全球主流的OLED技術則主要為WOLED和QD-OLED，無論是WOLED還是QD-OLED，其器件結構和發光結構都非常復雜。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，然后通過圖案化的陽極和彩色濾光片形成白、紅、綠、藍發光單元，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器件的有機膜層發出藍光，然后在上玻璃基板上通過打印的方式圖案化的量子點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成5-6層有機膜即可形成紅、綠、藍發光單元，器件結構和發光結構都非常簡單，材料利用率也高達90%，并且無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生產預計比WOLED和QD-OLED成本都要低。例如，當在10代線上生產65英寸的電視時，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，印刷OLED的競爭力也延伸至中小尺寸顯示器市場，與6代線上13.3英寸面板生產中使用的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在設備和工廠建設方面的初始投資成本也更低，在生產過程中還具有較低的運營成本。

　　印刷顯示開口率更高，產品有望實現更長壽命

　　開口率是像素有效的發光區面積與像素整體面積的比率。對于OLED顯示來說，開口率越高，在顯示相同亮度的條件下，像素OLED器件發光工作時對應的電流密度越小，器件衰減越慢，產品的壽命也就越長。因此，OLED顯示需要盡量擴大發光區域面積，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光區域。高精度金屬掩膜板是在整張金屬板上在像素發光區對應的位置上進行開孔，在蒸鍍EL材料時，EL材料可通開孔區域蒸鍍在OLED發光區。而非開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，非開孔區域的金屬有一定的寬度要求，如果非開孔區寬度太小，強度受到影響，會引起形變，從而影響圖案化工藝流程。因此，隨著產品像素密度不斷提高，像素總尺寸逐漸縮小，而非開孔區域面積無法縮小，只能減小開孔區域面積。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，可實現更高開口率。因此，針對于像素密度較高的OLED產品而言，印刷OLED技術可實現更高像素開口率，且像素密度越高，像素開口率優勢越明顯。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器件發光工作時對應的電流密度越小，器件衰減越慢，所生產出來的產品也就有望實現更長的壽命。

　　印刷顯示PPI優勢明顯，終端產品呈現澄澈視效

　　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，轉瞬間，我們已經從高清升級到了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體驗息息相關。因此，在過去幾年，各種顯示技術也一直都在升級顯示器的技術規格，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品的主流趨勢。

　　據了解，目前無論是WOLED技術還是QD-OLED技術，均都在提高分辨率方面進行研究。但是，由于WOLED需要白、紅、綠、藍四個子像素，難以實現高PPI。而QD-OLED存在“顏色串擾”問題，以顯示純藍畫面為例，當PPI過高時，底層的藍光OLED會向四周發光，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而發光，因此PPI也難以提升。

　　相比，印刷OLED由于結構簡單，在三種技術中實現高PPI最具有優勢。根據TCL華星和JOLED對印刷顯示技術的最新研發成果來看，目前在售的21.6英寸的印刷OLED產品PPI已高達204，并已完成274PPI打印無混色、無目視mura的成功驗證，超過300PPI的打印技術也正在開發驗證中。要知道，目前市場主流尺寸65英寸的8K電視，其PPI僅為136，因此分辨率達到274PPI的終端產品已經是比8K更高清了，而274PPI的高分辨率也為印刷顯示應對中小尺寸產品實現了可能。

　　相比于傳統真空蒸鍍工藝，印刷顯示工藝簡單，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90%以上，不僅成本優勢明顯，而且可實現高PPI和更長壽命，因此印刷OLED技術被認為是在全尺寸產品領域突破蒸鍍路線的重要技術方式。

　　作者：盧夢琪　　來源：中國電子報、電子信息產業網