顯示新技術(shù)不斷涌現(xiàn) 為啥說(shuō)印刷顯示離不開(kāi)OLED？

近兩年，顯示技術(shù)快速升級(jí)，并涌現(xiàn)出4K/8K技術(shù)、量子點(diǎn)技術(shù)、印刷顯示技術(shù)，以及OLED技術(shù)等一系列新名詞。然而，在產(chǎn)業(yè)和技術(shù)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的同時(shí)，也出現(xiàn)了概念不清、技術(shù)路線不明等問(wèn)題，影響行業(yè)發(fā)展。特圍繞顯示技術(shù)推出系列報(bào)道，邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家以及企業(yè)高層權(quán)威解讀顯示行業(yè)最新技術(shù)，探討行業(yè)發(fā)展面臨的問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明方向，以饗讀者。

　　終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全印刷顯示器件

　　徐征：實(shí)際上，印刷顯示技術(shù)并非在近幾年才有的新概念。近年來(lái)，隨著有機(jī)電致發(fā)光二極管（OLED）技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的成熟，印刷電子在材料和裝備方面擁有更好的積累和發(fā)展基礎(chǔ)，應(yīng)用以及工藝均獲得了較快的發(fā)展。

　　理論上，QLED的“薄膜化點(diǎn)陣涂覆”則更適合于印刷技術(shù)，成品率也會(huì)更高、材料成本比真空蒸鍍節(jié)省九成，且大尺寸化的技術(shù)難度增長(zhǎng)有限。因此成為當(dāng)前印刷電致發(fā)光器件研究的新方向。但是無(wú)機(jī)材料量子點(diǎn)存在可印刷工藝性較差，制備條件較苛刻，并且較難形成均勻膜層等，所以發(fā)展仍然需要一個(gè)過(guò)程。

　　胡春明：所謂“印刷顯示技術(shù)”實(shí)際上并沒(méi)有嚴(yán)格的科學(xué)定義，應(yīng)該說(shuō)是印刷電子（Printed Electronics）技術(shù)在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用，而印刷電子技術(shù)是利用傳統(tǒng)的印刷技術(shù)制造電子器件與系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)。更具體地說(shuō)，是以旋涂、絲印或噴墨打印等印刷方法，將金屬、無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料轉(zhuǎn)移到基板上，制成發(fā)光顯示器件。印刷顯示技術(shù)的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全印刷顯示器件，在常溫、常壓下以按需給料方式實(shí)現(xiàn)低成本制造。在目前印刷顯示技術(shù)中，采用OLED材料來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示是主流且比較成熟的技術(shù)。

　　目前“印刷顯示技術(shù)”僅能實(shí)現(xiàn)部分印刷顯示器件，即實(shí)現(xiàn)了OLED材料的印刷，但在TFT背板的印刷上尚未形成突破。因此用印刷技術(shù)生產(chǎn)大尺寸OLED，OLED材料的印刷還需要5~10年的時(shí)間。而要實(shí)現(xiàn)全印刷顯示器件，時(shí)間更長(zhǎng)。

　　徐曉光：嚴(yán)格意義上說(shuō)，印刷顯示的定義本身是不準(zhǔn)確的，印刷只是顯示工序中的一環(huán)。從印刷工藝本身來(lái)講，其具有生產(chǎn)快速、低成本等優(yōu)勢(shì)，會(huì)是未來(lái)顯示工藝中很有前景的工藝技術(shù)。而打印OLED本身由于設(shè)備成熟度還不高，工藝穩(wěn)定性及器件產(chǎn)品的性能還無(wú)法和蒸鍍OLED相比，距其上市還有一段時(shí)間。

　　某種程度上說(shuō)，打印只能說(shuō)是工藝實(shí)現(xiàn)的一種。在OLED領(lǐng)域中，特指替代原有有機(jī)材料蒸鍍的工藝。此種方式確實(shí)能大大提升材料利用效率，并且預(yù)期未來(lái)將有助于降低顯示屏制造的直接成本。但相比蒸鍍方法，打印技術(shù)目前在器件最終光效、高分辨率圖形化等方面還存在差距，需要進(jìn)一步提升才能達(dá)到生產(chǎn)水平。

　　付東：印刷顯示是采用可溶液化加工的有機(jī)、無(wú)機(jī)、納米功能材料（包括金屬、半導(dǎo)體、電介質(zhì)、光電材料等），通過(guò)印刷或涂布技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)半導(dǎo)體工藝/真空工藝來(lái)制作顯示器。目前主要應(yīng)用方向是印刷OLED/印刷QLED；未來(lái)，TFT陣列也可采用印刷工藝來(lái)制作。

　　同時(shí)，印刷與柔性是一對(duì)天生的孿生兄弟，兩者可完美結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)Roll-To-Roll（卷對(duì)卷）的柔性印刷顯示技術(shù)，像印報(bào)紙一樣制造顯示屏。

　　印刷大尺寸OLED仍需時(shí)日

　　胡春明：“印刷顯示技術(shù)”相較于現(xiàn)在的“半導(dǎo)體顯示技術(shù)”最明顯的優(yōu)勢(shì)是成本，對(duì)于顯示器件企業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用創(chuàng)新是今后一段時(shí)間的主要課題，無(wú)論是在傳統(tǒng)的存量市場(chǎng)還是在新興的增量市場(chǎng)，而要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用創(chuàng)新，制備柔性顯示器件是業(yè)界普遍認(rèn)可的方向之一，用印刷的方式制備柔性顯示器件，尤其是大尺寸OLED柔性顯示器件，是當(dāng)前最有前景的市場(chǎng)。

　　徐曉光：大尺寸OLED上市面臨的兩大主要困難，一是成本，二是顯示壽命。未來(lái)器件中，RGB單獨(dú)像素會(huì)發(fā)光，但通過(guò)印刷還是蒸鍍，就要看兩種技術(shù)的成熟度哪個(gè)更高。比起有機(jī)發(fā)光部分來(lái)說(shuō)，背板工藝的穩(wěn)定性和針對(duì)畫(huà)質(zhì)劣化的補(bǔ)償電路也是大尺寸OLED的關(guān)鍵。

　　工藝上實(shí)現(xiàn)印刷制造OLED目前已經(jīng)是事實(shí)，而要器件效能達(dá)到蒸鍍的水平還需要材料廠商、面板廠商和設(shè)備廠商的通力合作。

　　付東：用印刷技術(shù)生產(chǎn)大尺寸OLED，預(yù)計(jì)在2020年左右產(chǎn)業(yè)化。這需要在G8.5以上噴墨印刷設(shè)備、可溶性O(shè)LED材料及墨水、噴墨印刷技術(shù)、薄膜封裝技術(shù)、氧化物TFT背板技術(shù)以及驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)全鏈條的突破。

　　徐征：目前印刷顯示技術(shù)中，采用OLED材料來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示是主流且比較成熟的技術(shù)。從制備方法來(lái)說(shuō)，一般而言O(shè)LED可分為兩種。一是小分子發(fā)光材料OLED，用蒸鍍方法制備，另一種是共扼高分子發(fā)光材料PLED，用印刷方法制備。對(duì)比目前應(yīng)用的真空蒸鍍制造OLED顯示屏的工藝，第一是印刷工藝材料利用率高達(dá)95%，而真空蒸鍍工藝材料利用率僅有20%，印刷顯示工藝極大提高了有機(jī)材料的利用率；第二是不受設(shè)備與大尺寸精細(xì)金屬掩模板的限制，印刷工藝可以制備大尺寸顯示面板；第三是由于印刷工藝不需要真空蒸鍍腔體和精密金屬掩模板等等，再加上節(jié)省材料及維護(hù)真空蒸鍍?cè)O(shè)備，可有效降低成本。一直以來(lái)制約著OLED電視發(fā)展的高成本、低良率、大面積制備等問(wèn)題會(huì)得到解決。

　　金起賢：OLED印刷工藝相對(duì)于典型FMM（精細(xì)金屬掩膜板）工藝具有以下優(yōu)勢(shì)。第一，工藝更加簡(jiǎn)單；第二，有機(jī)發(fā)光材料蒸發(fā)效率更高；第三，更容易處理大型基板，尤其是Gen8及以上尺寸面板；第四是制造成本更低。然而，印刷工藝也存在一些缺陷，印刷式OLED工藝的材料尚不足以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。

　　事實(shí)上，即使是用于AMOLED大規(guī)模生產(chǎn)的固體有機(jī)材料仍有待改進(jìn)。這意味著開(kāi)發(fā)適合印刷技術(shù)的新材料將需要耗費(fèi)更多的時(shí)間。除此之外，對(duì)于印刷工藝而言，由于這些材料是液體形態(tài)，在印刷后還應(yīng)進(jìn)行干燥處理。這也會(huì)造成材料變化跟良品率的損失。

　　我國(guó)仍處于布局和研發(fā)初期

　　胡春明：國(guó)內(nèi)“印刷顯示技術(shù)”僅處于布局和研發(fā)初期，與國(guó)際水平相比相差尚遠(yuǎn)。

　　付東：正是因?yàn)榭吹搅擞∷@示在顯示產(chǎn)業(yè)中的革命性作用，我國(guó)顯示企業(yè)已紛紛開(kāi)始了印刷顯示技術(shù)的規(guī)劃與探索。我國(guó)政府在十三五重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)第一批啟動(dòng)的項(xiàng)目中就列入了印刷顯示，印刷顯示在我國(guó)的發(fā)展已邁開(kāi)了第一步。其中，廣東聚華印刷顯示技術(shù)有限公司打造了我國(guó)印刷顯示技術(shù)創(chuàng)新中心。與國(guó)際上相比，我國(guó)在材料和裝備領(lǐng)域差距尚存。但在印刷QLED技術(shù)方面，我國(guó)的量子點(diǎn)材料和印刷QLED技術(shù)齊頭并進(jìn)，已處于世界先進(jìn)水平行列。

　　徐曉光：京東方早在2012年就開(kāi)始與知名材料廠商、設(shè)備廠商一起致力于打印OLED的研究，并于2013年研制出當(dāng)時(shí)第一塊30英寸的打印OLED面板。在之后的幾年中一直致力于打印OLED器件效能的提升，在全打印器件和hybrid打印器件上都得到了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的成果。

　　金起賢：印刷OLED還面臨眾多挑戰(zhàn)，包括材料發(fā)光效率和使用壽命的改進(jìn)。眾所周知，印刷材料尤其是藍(lán)色發(fā)光材料亟待改進(jìn)。最近韓國(guó)跟日本OLED設(shè)備商開(kāi)發(fā)出了“FMM（精細(xì)金屬掩膜）與印刷工藝相混合”的技術(shù)。到目前為止只有全球大約五家化學(xué)材料制造商能夠進(jìn)行印刷OLED材料的研究和生產(chǎn)，如默克公司、杜邦公司、住友化學(xué)和日產(chǎn)化學(xué)。

　　韓國(guó)是當(dāng)前唯一大規(guī)模生產(chǎn)OLED顯示屏的制造商，印刷工藝主要面向大尺寸基板蒸鍍的取代。實(shí)際上，樂(lè)金顯示已經(jīng)在韓國(guó)生產(chǎn)線上設(shè)立了Gen8尺寸OLED印刷工藝的測(cè)試設(shè)備以便進(jìn)行研究。

　　同時(shí)，中國(guó)面板廠商也在開(kāi)發(fā)印刷OLED。然而，考慮到目前的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和材料研發(fā)現(xiàn)狀，與預(yù)期相比似乎要花費(fèi)更多的時(shí)間，這一目標(biāo)將在2020年左右實(shí)現(xiàn)。