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【芯视野】打破韩国垄断!中国大尺寸印刷OLED量产在望

来源:爱集微

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06-03 10:28

集微网报道(文/无剑芯)近日,广州市政府、广州开发区管理委员会、TCL科技集团股份有限公司、TCL华星光电技术有限公司签署了广州华星第8.5代可卷绕印刷OLED/QLED显示面板生产线项目合作协议,但是没有公布具体的计划表。

显示产业链消息人士透露,受日本疫情影响,TCL华星与JOLED合作研发印刷OLED项目进度推迟,导致TCL华星广州8.5代可卷绕印刷OLED/QLED产线项目比原计划延后了一些时间。不过,截至目前,TCL华星工程师已经奔赴日本,并在JOLED产线上做实验,成功研发出65英寸8 K印刷OLED样品。

TCL工研院首席顾问朱昌昌表示,目前,中国印刷OLED处于接近量产阶段,还需要在量产线上验证。广州华星第8.5代可卷绕印刷OLED/QLED显示面板生产线项目将是我国从显示大国迈向显示强国的一个标志性项目。

TCL华星17英寸打印式OLED卷轴屏

聚华印刷显示总经理、TCL集团工业研究院总监付东也认为,印刷OLED背板、墨水、打印装备等要素均已具备,印刷OLED技术已经不是问题,印刷OLED产业化序幕即将开启。

印刷OLED具有成本竞争力

作为下一代显示技术之一,OLED具有优异的画质效果、产品差异化设计以及产品竞争力等优势。据了解,OLED可以呈现高对比度、宽视角、广色域、清晰无拖尾的画面,使用户更有沉浸感;OLED不仅轻薄、轻便,还具有柔性、透明特性,能够弯曲、卷绕、折叠,适合各种各样的场景化应用;OLED无需背光模组,器件结构简单,更具有BOM成本竞争力。

在过去的四五年间,OLED电视凭借画质优势在全球高端电视市场成绩斐然。根据Omdia数据,OLED电视在高端市场的销量份额逐年提升,从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电视更是取得了突破性进展,在高端市场的份额突破10%,达到13%。

索尼OLED电视

但是OLED电视的市场潜力还没有被完全挖掘出来。目前,OLED电视面板唯一供应商LG Display采用WOLED技术,材料利用率不足20%,生产成本较高,导致OLED电视一直停留在高端市场,难以在中低端市场与液晶电视抗衡,使更具有性价比优势的液晶电视仍然主导电视市场。

而且在8K时代,LGD WOLED技术可能更没有竞争优势。据了解,LGD 8K WOLED只有88英寸,而且非常昂贵,然而8K液晶面板尺寸非常丰富,从55英寸到98英寸都有8K液晶面板的身影。这使8K液晶电视产品和市场策略更加灵活,更可能在8K时代获得主导地位。

OLED电视要想在未来电视市场拥有一席之地还需要更具有成本竞争力的OLED面板技术作为支撑,印刷OLED可能是选择之一。据了解,印刷OLED理论上材料利用率可以达到90%以上,如果印刷OLED能达到蒸镀OLED的良率,印刷OLED产品将更具有成本优势。

中日韩厂商拥抱印刷OLED

目前,主流的面板厂商三星Display、LGD、TCL华星、京东方、JOLED、友达等都在积极研发印刷OLED,但是不同厂商对待印刷OLED态度上有所不同。

日本虽然在液晶面板领域依然保存一些残存力量,但是在蒸镀OLED却落后于中韩,日本希望依托印刷OLED保持显示技术的领先地位,推动日本印刷OLED产业链的发展。JOLED非常激进,在4.5代印刷OLED试验线上取得技术突破之后,率先投建全球首条印刷OLED量产线,并成功实现出货。

JOLED 5.5代印刷OLED工厂

韩国是全球OLED面板产业领导者,LGD与三星Display分别主导大尺寸OLED面板、中小尺寸OLED面板市场,似乎不急于推进印刷OLED量产。LGD已经建成4条8.5代WOLED生产线,计划建10.5代WOLED生产线,WOLED正成为LGD的战略方向。三星Display正在积极推进两条8.5代QD-OLED生产线L8-1、L8-2,计划投建10.5代QD-OLED产线,QD-OLED是三星Display大尺寸面板业务的新方向。作为蒸镀OLED面板市场的既得利益者,韩国面板厂商虽然都在积极研发印刷OLED技术,但是目前并没有具体的产线投建计划。

中国大陆是OLED面板产业跟随者,京东方、维信诺、天马等正在侵蚀韩国厂商中小尺寸OLED市场份额,但是缺乏大尺寸OLED产线布局。为了突破大尺寸OLED技术瓶颈,我国组建了国家印刷及柔性显示创新中心,希望借印刷OLED实现换道超车。截至目前,该创新中心研发出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。

TCL华星31英寸可卷曲印刷OLED

中国大陆面板企业TCL华星、京东方也在寻求印刷OLED技术新突破。京东方搭建了8.5代WOLED、印刷OLED研发线,研发出全球首款55英寸8K印刷式OLED。TCL华星更加激进,不仅展出17英寸打印式OLED卷轴屏,还宣布将在广州投建8.5代印刷OLED生产线。他们都希望借助印刷OLED技术对抗韩国WOLED、QD-OLED技术。

京东方55英寸8K印刷式OLED

中国台湾面板厂商无力大笔投资OLED产线,相对较弱,但是并没有停止印刷OLED研发。友达搭建了3.5代印刷OLED试验线,研发出32英寸4K喷墨印刷 OLED,希望将其应用在汽车、医疗、电竞等产品上。

友达32英寸4K喷墨印刷 OLED

付东认为,从技术发展的角度来看,OLED有WOLED、QD-OLED、印刷OLED等技术分支,每家厂商都有各自的发展路线,LGD采用WOLED,三星拥抱QD-OLED,TCL华星则在印刷OLED、印刷QLED中寻求技术突破,但最终或许都是印刷工艺+量子点电致发光。

而且印刷OLED、印刷QLED在红、绿、蓝光材料上虽然有所不同,但是技术方案上相似性很高,印刷QLED能借鉴和继承印刷OLED的关键共性技术开发成果、量产经验积累以及上下游产业链,他们是迭代的关系,不是竞争的关系。

印刷OLED面临产业化挑战

日本推动液晶面板产业化,韩国扛起蒸镀OLED量产大旗,中国大陆厂商面板产业过去都是借鉴日韩经验发展起来的,但是如今大尺寸印刷OLED没有前人的量产经验,将面临各种不确定挑战。付东说:“我们面前已经没有带头大哥,必须闯出一条路。”

目前,印刷OLED的背板制程、OLED材料、封装材料、柔性模组装备、打印设备等都存在一些技术难点。

在背板制程方面,大尺寸印刷OLED需要更高迁移率更稳定的TFT,所以氧化物TFT更适合印刷OLED发展的需要。目前氧化物半导体材料很多,包括IZTO、IGTO、IGZTO、Ln-IZO等,迁移率大多数在10-20cm2/Vs之间,现在行业都在寻找能超过30cm2/Vs的半导体材料。

在OLED材料方面,目前,中小尺寸OLED都采用蒸镀的电子传输材料,而大尺寸印刷OLED采用阴极材料,可以为器件设计、设备投资带来更多便利。付东认为,OLED打印材料体系是建立在蒸镀OLED体系的基础上进一步发展而来的,国内目前蒸镀OLED材料发展非常快,所以国内材料厂商可以在此基础上开启可溶性OLED材料新的赛道。

在封装材料方面,OLED材料对水和氧气十分敏感,需要通过面板封装来阻隔水、氧气进入器件,大尺寸AMOLED TV对使用寿命要求高,因此对封装技术有更高的要求。付东指出,柔性薄膜封装需用无机膜与有机膜交叠的结构提供水氧阻隔,在柔性印刷OLED、QLED器件上,还需整体覆盖阻隔膜。其中薄膜封装有机材料需要高透光、高折射率、少漏气;阻隔膜用于机械保护下层TFE薄膜,提供初级水氧阻隔,如果水汽透过率小于10-5,阻隔膜就可以直接替代TFE。目前,大尺寸柔性OLED还缺乏有机、无机的薄膜封装解决方案,存在很大的市场机遇。

在柔性模组装备方面,柔性印刷显示模组段新增的装备主要有柔性基板剥离、Delami分离与BP贴膜、软基板绑定等装备。付东建议,针对柔性基板剥离设备,重点开展激光剥离光斑的光学系统、工业级激光器、以及机械运动系统的设计与研发工作;针对Delami分离与BP贴膜设备,重点开展柔性PI基板取下系统、大尺寸贴膜系统开发工作;针对软基板绑定设备,重点开展大尺寸高精度COF对位压合系统、大尺寸柔性基板无损转移系统设计与开发工作。

在打印设备方面,目前主要的厂商有TEL、Kateeva、Panasonic等,他们的高分辨率高世代喷墨打印设备需要满足量产节拍的打印头阵列集成设计与其模组精度,升级高精度墨滴体积控制与墨滴落点位置控制,保证能够实现高产能、高良率、MURA Free的打印等。

付东指出,印刷OLED、QLED产业技术正在加速发展,印刷OLED、QLED产业链正在形成与完善,存在大量的商业机会,聚华期待与学术界、产业界、产业链上下游等广泛合作,从机理、材料、装备、工艺等方面实现突破。(校对/邝伟钧)

责编: 慕容素娟

无剑芯

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