近日,廣州市政府、廣州開發(fā)區(qū)管理委員會、TCL科技集團(tuán)股份有限公司、TCL華星光電技術(shù)有限公司簽署了廣州華星第8.5代可卷繞印刷OLED/QLED顯示面板生產(chǎn)線項目合作協(xié)議,但是沒有公布具體的計劃表。
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顯示產(chǎn)業(yè)鏈消息人士透露,受日本疫情影響,TCL華星與JOLED合作研發(fā)印刷OLED項目進(jìn)度推遲,導(dǎo)致TCL華星廣州8.5代可卷繞印刷OLED/QLED產(chǎn)線項目比原計劃延后了一些時間。不過,截至目前,TCL華星工程師已經(jīng)奔赴日本,并在JOLED產(chǎn)線上做實驗,成功研發(fā)出65英寸8 K印刷OLED樣品。
TCL工研院首席顧問朱昌昌表示,目前,中國印刷OLED處于接近量產(chǎn)階段,還需要在量產(chǎn)線上驗證。廣州華星第8.5代可卷繞印刷OLED/QLED顯示面板生產(chǎn)線項目將是我國從顯示大國邁向顯示強國的一個標(biāo)志性項目。
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TCL華星17英寸打印式OLED卷軸屏
聚華印刷顯示總經(jīng)理、TCL集團(tuán)工業(yè)研究院總監(jiān)付東也認(rèn)為,印刷OLED背板、墨水、打印裝備等要素均已具備,印刷OLED技術(shù)已經(jīng)不是問題,印刷OLED產(chǎn)業(yè)化序幕即將開啟。
印刷OLED具有成本競爭力
作為下一代顯示技術(shù)之一,OLED具有優(yōu)異的畫質(zhì)效果、產(chǎn)品差異化設(shè)計以及產(chǎn)品競爭力等優(yōu)勢。據(jù)了解,OLED可以呈現(xiàn)高對比度、寬視角、廣色域、清晰無拖尾的畫面,使用戶更有沉浸感;OLED不僅輕薄、輕便,還具有柔性、透明特性,能夠彎曲、卷繞、折疊,適合各種各樣的場景化應(yīng)用;OLED無需背光模組,器件結(jié)構(gòu)簡單,更具有BOM成本競爭力。
在過去的四五年間,OLED電視憑借畫質(zhì)優(yōu)勢在全球高端電視市場成績斐然。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù),OLED電視在高端市場的銷量份額逐年提升,從2017年的1.3%提高至2018年的2.0%,再到2019年的2.4%,2020年的2.7%。今年第一季度OLED電視更是取得了突破性進(jìn)展,在高端市場的份額突破10%,達(dá)到13%。
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索尼OLED電視
但是OLED電視的市場潛力還沒有被完全挖掘出來。目前,OLED電視面板唯一供應(yīng)商LG Display采用WOLED技術(shù),材料利用率不足20%,生產(chǎn)成本較高,導(dǎo)致OLED電視一直停留在高端市場,難以在中低端市場與液晶電視抗衡,使更具有性價比優(yōu)勢的液晶電視仍然主導(dǎo)電視市場。
而且在8K時代,LGD WOLED技術(shù)可能更沒有競爭優(yōu)勢。據(jù)了解,LGD 8K WOLED只有88英寸,而且非常昂貴,然而8K液晶面板尺寸非常豐富,從55英寸到98英寸都有8K液晶面板的身影。這使8K液晶電視產(chǎn)品和市場策略更加靈活,更可能在8K時代獲得主導(dǎo)地位。
OLED電視要想在未來電視市場擁有一席之地還需要更具有成本競爭力的OLED面板技術(shù)作為支撐,印刷OLED可能是選擇之一。據(jù)了解,印刷OLED理論上材料利用率可以達(dá)到90%以上,如果印刷OLED能達(dá)到蒸鍍OLED的良率,印刷OLED產(chǎn)品將更具有成本優(yōu)勢。
中日韓廠商擁抱印刷OLED
目前,主流的面板廠商三星Display、LGD、TCL華星、京東方、JOLED、友達(dá)等都在積極研發(fā)印刷OLED,但是不同廠商對待印刷OLED態(tài)度上有所不同。
日本雖然在液晶面板領(lǐng)域依然保存一些殘存力量,但是在蒸鍍OLED卻落后于中韓,日本希望依托印刷OLED保持顯示技術(shù)的領(lǐng)先地位,推動日本印刷OLED產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。JOLED非常激進(jìn),在4.5代印刷OLED試驗線上取得技術(shù)突破之后,率先投建全球首條印刷OLED量產(chǎn)線,并成功實現(xiàn)出貨。
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JOLED 5.5代印刷OLED工廠
韓國是全球OLED面板產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,LGD與三星Display分別主導(dǎo)大尺寸OLED面板、中小尺寸OLED面板市場,似乎不急于推進(jìn)印刷OLED量產(chǎn)。LGD已經(jīng)建成4條8.5代WOLED生產(chǎn)線,計劃建10.5代WOLED生產(chǎn)線,WOLED正成為LGD的戰(zhàn)略方向。三星Display正在積極推進(jìn)兩條8.5代QD-OLED生產(chǎn)線L8-1、L8-2,計劃投建10.5代QD-OLED產(chǎn)線,QD-OLED是三星Display大尺寸面板業(yè)務(wù)的新方向。作為蒸鍍OLED面板市場的既得利益者,韓國面板廠商雖然都在積極研發(fā)印刷OLED技術(shù),但是目前并沒有具體的產(chǎn)線投建計劃。
中國大陸是OLED面板產(chǎn)業(yè)跟隨者,京東方、維信諾、天馬等正在侵蝕韓國廠商中小尺寸OLED市場份額,但是缺乏大尺寸OLED產(chǎn)線布局。為了突破大尺寸OLED技術(shù)瓶頸,我國組建了國家印刷及柔性顯示創(chuàng)新中心,希望借印刷OLED實現(xiàn)換道超車。截至目前,該創(chuàng)新中心研發(fā)出3.5英寸600PPI印刷OLED、31英寸可卷曲印刷OLED以及31英寸4K印刷QLED。
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TCL華星31英寸可卷曲印刷OLED
中國大陸面板企業(yè)TCL華星、京東方也在尋求印刷OLED技術(shù)新突破。京東方搭建了8.5代WOLED、印刷OLED研發(fā)線,研發(fā)出全球首款55英寸8K印刷式OLED。TCL華星更加激進(jìn),不僅展出17英寸打印式OLED卷軸屏,還宣布將在廣州投建8.5代印刷OLED生產(chǎn)線。他們都希望借助印刷OLED技術(shù)對抗韓國WOLED、QD-OLED技術(shù)。
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京東方55英寸8K印刷式OLED
中國臺灣面板廠商無力大筆投資OLED產(chǎn)線,相對較弱,但是并沒有停止印刷OLED研發(fā)。友達(dá)搭建了3.5代印刷OLED試驗線,研發(fā)出32英寸4K噴墨印刷 OLED,希望將其應(yīng)用在汽車、醫(yī)療、電競等產(chǎn)品上。
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友達(dá)32英寸4K噴墨印刷 OLED
付東認(rèn)為,從技術(shù)發(fā)展的角度來看,OLED有WOLED、QD-OLED、印刷OLED等技術(shù)分支,每家廠商都有各自的發(fā)展路線,LGD采用WOLED,三星擁抱QD-OLED,TCL華星則在印刷OLED、印刷QLED中尋求技術(shù)突破,但最終或許都是印刷工藝+量子點電致發(fā)光。
而且印刷OLED、印刷QLED在紅、綠、藍(lán)光材料上雖然有所不同,但是技術(shù)方案上相似性很高,印刷QLED能借鑒和繼承印刷OLED的關(guān)鍵共性技術(shù)開發(fā)成果、量產(chǎn)經(jīng)驗積累以及上下游產(chǎn)業(yè)鏈,他們是迭代的關(guān)系,不是競爭的關(guān)系。
印刷OLED面臨產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)
日本推動液晶面板產(chǎn)業(yè)化,韓國扛起蒸鍍OLED量產(chǎn)大旗,中國大陸廠商面板產(chǎn)業(yè)過去都是借鑒日韓經(jīng)驗發(fā)展起來的,但是如今大尺寸印刷OLED沒有前人的量產(chǎn)經(jīng)驗,將面臨各種不確定挑戰(zhàn)。付東說:“我們面前已經(jīng)沒有帶頭大哥,必須闖出一條路。”
目前,印刷OLED的背板制程、OLED材料、封裝材料、柔性模組裝備、打印設(shè)備等都存在一些技術(shù)難點。
在背板制程方面,大尺寸印刷OLED需要更高遷移率更穩(wěn)定的TFT,所以氧化物TFT更適合印刷OLED發(fā)展的需要。目前氧化物半導(dǎo)體材料很多,包括IZTO、IGTO、IGZTO、Ln-IZO等,遷移率大多數(shù)在10-20cm2/Vs之間,現(xiàn)在行業(yè)都在尋找能超過30cm2/Vs的半導(dǎo)體材料。
在OLED材料方面,目前,中小尺寸OLED都采用蒸鍍的電子傳輸材料,而大尺寸印刷OLED采用陰極材料,可以為器件設(shè)計、設(shè)備投資帶來更多便利。付東認(rèn)為,OLED打印材料體系是建立在蒸鍍OLED體系的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而來的,國內(nèi)目前蒸鍍OLED材料發(fā)展非常快,所以國內(nèi)材料廠商可以在此基礎(chǔ)上開啟可溶性O(shè)LED材料新的賽道。
在封裝材料方面,OLED材料對水和氧氣十分敏感,需要通過面板封裝來阻隔水、氧氣進(jìn)入器件,大尺寸AMOLED TV對使用壽命要求高,因此對封裝技術(shù)有更高的要求。付東指出,柔性薄膜封裝需用無機(jī)膜與有機(jī)膜交疊的結(jié)構(gòu)提供水氧阻隔,在柔性印刷OLED、QLED器件上,還需整體覆蓋阻隔膜。其中薄膜封裝有機(jī)材料需要高透光、高折射率、少漏氣;阻隔膜用于機(jī)械保護(hù)下層TFE薄膜,提供初級水氧阻隔,如果水汽透過率小于10-5,阻隔膜就可以直接替代TFE。目前,大尺寸柔性O(shè)LED還缺乏有機(jī)、無機(jī)的薄膜封裝解決方案,存在很大的市場機(jī)遇。
在柔性模組裝備方面,柔性印刷顯示模組段新增的裝備主要有柔性基板剝離、Delami分離與BP貼膜、軟基板綁定等裝備。付東建議,針對柔性基板剝離設(shè)備,重點開展激光剝離光斑的光學(xué)系統(tǒng)、工業(yè)級激光器、以及機(jī)械運動系統(tǒng)的設(shè)計與研發(fā)工作;針對Delami分離與BP貼膜設(shè)備,重點開展柔性PI基板取下系統(tǒng)、大尺寸貼膜系統(tǒng)開發(fā)工作;針對軟基板綁定設(shè)備,重點開展大尺寸高精度COF對位壓合系統(tǒng)、大尺寸柔性基板無損轉(zhuǎn)移系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)工作。
在打印設(shè)備方面,目前主要的廠商有TEL、Kateeva、Panasonic等,他們的高分辨率高世代噴墨打印設(shè)備需要滿足量產(chǎn)節(jié)拍的打印頭陣列集成設(shè)計與其模組精度,升級高精度墨滴體積控制與墨滴落點位置控制,保證能夠?qū)崿F(xiàn)高產(chǎn)能、高良率、MURA Free的打印等。
付東指出,印刷OLED、QLED產(chǎn)業(yè)技術(shù)正在加速發(fā)展,印刷OLED、QLED產(chǎn)業(yè)鏈正在形成與完善,存在大量的商業(yè)機(jī)會,聚華期待與學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界、產(chǎn)業(yè)鏈上下游等廣泛合作,從機(jī)理、材料、裝備、工藝等方面實現(xiàn)突破。