噴墨印刷將推動(dòng)OLED顯示制造技術(shù)快速發(fā)展

文 李寒東

新一代的OLED顯示技術(shù)有著更薄、更省電、更廣色域、更高對(duì)比度與飽和度的優(yōu)勢(shì)，并且，蒸鍍OLED技術(shù)與新興的印刷OLED技術(shù)的快速發(fā)展將會(huì)解決OLED產(chǎn)能不足的現(xiàn)狀。

OLED顯示技術(shù)VS液晶顯示技術(shù)

幾乎所有的電子消費(fèi)產(chǎn)業(yè)都與顯示器有著直接的聯(lián)系，所以顯示技術(shù)生產(chǎn)制造擁有廣闊的市場(chǎng)前景。目前市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛的LCD、LED液晶顯示技術(shù)發(fā)展遇到了瓶頸，作為公認(rèn)的下一代顯示技術(shù)——OLED顯示技術(shù)在市場(chǎng)需求日益劇增、各大廠商紛紛加盟的情況下有了快速的發(fā)展。

液晶顯示技術(shù)與OLED顯示技術(shù)最大的區(qū)別在于光源，液晶顯示技術(shù)需要有背光源來提供光源，而OLED顯示技術(shù)則不需要。

液晶顯示技術(shù)的背光源為白光，光源通過薄膜晶體管(TFT)調(diào)節(jié)液晶層中液晶的排列方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)光源不同程度的遮蔽效果以達(dá)到控制光亮度的目的。OLED顯示技術(shù)則不需要背光源提供光源，其通過TFT來調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)有機(jī)半導(dǎo)體層的電勢(shì)，根據(jù)電勢(shì)大小來控制電子和空穴遷移量，產(chǎn)生不同的發(fā)光激子進(jìn)而形成不同顏色的像素點(diǎn)。

在表現(xiàn)黑色時(shí)，液晶顯示不能完全遮蔽背光源，會(huì)出現(xiàn)漏光現(xiàn)象，而OLED顯示則在不產(chǎn)生發(fā)光激子時(shí)就能表現(xiàn)出純凈的黑色，從而表現(xiàn)出更佳的色彩對(duì)比度；由于不存在背光層以及液晶層，OLED顯示屏能做得比液晶屏幕更??；液晶顯示技術(shù)需要一直對(duì)背光源提供電源，而OLED顯示技術(shù)則只需為顯示顏色的像素提供電源，相比之下會(huì)更加省電；由于發(fā)色原理的不同，OLED顯示色域比液晶顯示色域更廣。然而，OLED顯示技術(shù)雖然結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，但技術(shù)沒有液晶顯示成熟，使得其良品率不高，生產(chǎn)成本也相對(duì)較高，但未來隨著市場(chǎng)需求的增加，OLED顯示技術(shù)會(huì)更加的成熟。

圖1 OLED與LCD顯示技術(shù)對(duì)比

OLED顯示技術(shù)

目前，全球各顯示制造企業(yè)以及國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)開始進(jìn)軍“印刷OLED”領(lǐng)域，即將三原色有色發(fā)光半導(dǎo)體材料作為噴墨材料，通過印刷噴墨設(shè)備的多個(gè)噴頭將其精準(zhǔn)地噴射在TFT薄膜基板隔離柱槽內(nèi)，待溶劑揮發(fā)后形成100納米厚度的有機(jī)發(fā)光層薄膜。每一組三原色材料形成一個(gè)像素點(diǎn)，待發(fā)光層印刷完畢后在其上覆蓋偏色片，并進(jìn)行快速封裝，防止TFT以及有機(jī)發(fā)光材料變性，最終形成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的OLED屏幕。

與蒸鍍方法制造OLED屏幕相比，噴墨打印的方法是按有機(jī)材料的需求量進(jìn)行打印，可節(jié)省90%原料。最主要的優(yōu)勢(shì)在于，蒸鍍方法受蒸鍍?cè)O(shè)備大尺寸掩膜的精準(zhǔn)性以及大尺寸蒸鍍薄膜的均勻性影響，而噴墨打印方式不需要在真空環(huán)境中進(jìn)行，不需要精密掩膜，只需要控制噴頭的精準(zhǔn)性就可以完成大尺寸OLED顯示器制造。

據(jù)研究，利用噴墨印刷方法制造的OLED屏幕像素壽命高于利用蒸鍍方法制造的OLED屏幕像素。面對(duì)目前顯示器尺寸越來越大的市場(chǎng)需求，噴墨印刷在大尺寸OLED制造上的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來。

印刷OLED顯示技術(shù)也面臨著一些難題。如，規(guī)?；a(chǎn)時(shí)印刷精度和穩(wěn)定性問題；OLED材料選擇以及油墨配方的調(diào)試等。

圖2 用噴墨印刷的方式印刷OLED顯示器

目前，全球面板行業(yè)老大LG將在韓國(guó)坡州建立全球最大的10線OLED生產(chǎn)基地，三星則關(guān)閉部分液晶生產(chǎn)線，集中精力擴(kuò)大OLED產(chǎn)能。雖然三星、LG、TCL等企業(yè)都可以量產(chǎn)OLED屏幕，但全球產(chǎn)能還是不足，出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)。OLED顯示制造技術(shù)主要還是蒸鍍方法，但各制造企業(yè)都在積極布局用噴墨印刷方式印刷OLED屏幕。

在國(guó)內(nèi)，京東投資10億元人民幣建設(shè)OLED技術(shù)平臺(tái)。華星光電正在河北組建1條AMOLED生產(chǎn)線，天馬微電子、微信諾也擁有三條OLED生產(chǎn)線。國(guó)內(nèi)平板廠商都在把握這次顯示行業(yè)整體轉(zhuǎn)型的機(jī)遇，積極布局開發(fā)OLED顯示技術(shù)。雖然國(guó)內(nèi)OLED顯示制造技術(shù)、生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)不如三星、LG這些企業(yè)成熟，但用噴墨印刷方式制造OLED，全球都處于起步階段，相信國(guó)內(nèi)企業(yè)會(huì)在未來的OLED顯示領(lǐng)域占據(jù)更加重要的位置。