中國走在世界印刷顯示前沿
來源：
中國電子報
日期：2022-03-14
責編：
殷緒江
今年2月，廣東省工業(yè)和信息化廳出資8000萬元支持建設國家印刷及柔性顯示創(chuàng)新中心，初步實現(xiàn)高分辨率大尺寸印刷OLED制備能力，中國印刷OLED產(chǎn)業(yè)化進一步提速。去年11月，TCL華星發(fā)布全球首款65英寸8K噴墨打印OLED面板，中國站在大尺寸印刷顯示的前沿。
當前大尺寸OLED領域競爭激烈，韓國LGD以蒸鍍白光OLED路線長期占據(jù)領導地位，三星顯示QD-OLED取得突破性進展，國內(nèi)廠商通過印刷OLED盡快產(chǎn)業(yè)化確立大尺寸OLED產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢被寄予厚望。
中國已取得階段性成果
中國在印刷OLED領域起步較早。2012年，京東方就推出17英寸噴墨打印OLED顯示屏，2018年11月發(fā)布了國內(nèi)首款采用噴墨打印技術(shù)的55英寸4K OLED顯示屏，2019年11月又展出了全球首款55英寸8K印刷式OLED屏，開發(fā)了適用于8K打印OLED TV 的氧化物TFT背板工藝技術(shù)，技術(shù)儲備比較扎實。
TCL華星更為積極，在2014年，聯(lián)合天馬微電子等國內(nèi)顯示企業(yè)合資成立了廣東聚華印刷顯示技術(shù)有限公司。2017年，廣東省印刷及柔性顯示創(chuàng)新中心成立。2020年，TCL科技入股日本印刷OLED廠商JOLED，意在通過強強聯(lián)手，強化印刷OLED技術(shù)。同年，TCL華星計劃再投資460億元，在廣州建設印刷及可卷繞顯示研發(fā)與生產(chǎn)基地。
當時，有業(yè)內(nèi)人士推測，在新一代顯示“戰(zhàn)場”上，中國企業(yè)正迎頭趕上，完全有可能通過印刷顯示另辟蹊徑，在OLED面板領域與韓國企業(yè)齊頭并進，甚至引領大尺寸OLED面板的發(fā)展。
2021年4月，TCL華星擬論證建設一條月加工約6萬片的8.5代柔性可卷繞OLED面板生產(chǎn)線(t8項目)，有望成為全球首條高世代線印刷OLED產(chǎn)線。11月，在2021TCL華星全球顯示生態(tài)大會上，TCL華星發(fā)布了14英寸噴墨打印OLED卷軸屏，以及由TCL華星與日本JOLED聯(lián)合研發(fā)的65英寸8K噴墨打印OLED屏。
TCL旗下的廣東聚華是唯一一家國家級柔性顯示創(chuàng)新平臺，已成功制造32英寸印刷OLED成品，整合了從材料、工藝、制程到應用驗證的各環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)鏈資源。今年2月，廣東省工業(yè)和信息化廳出資8000萬元，用于支持該中心能力建設配套項目儀器設備購置，初步實現(xiàn)高分辨率大尺寸印刷OLED和柔性可卷繞OLED樣機制備能力。當月，武漢國創(chuàng)科光電裝備有限公司生產(chǎn)的國內(nèi)首臺新型顯示噴印裝備正進入測試階段，預計今年內(nèi)投入使用。
TCL華星首席運營官趙軍在接受媒體采訪時曾表示，針對印刷顯示，TCL華星會提前與客戶進一步溝通，把客戶導入和產(chǎn)品導入拉通，這樣便能確定印刷OLED的產(chǎn)業(yè)化進程。當前TCL華星、JOLED和業(yè)內(nèi)的相關(guān)合作伙伴正在加快推進印刷OLED研發(fā)，目前項目的進展比較順利。隨著材料、工藝、供應鏈的成熟，印刷OLED會加速商業(yè)化，也會以更親民的價格走向市場。
大尺寸高世代線建設仍有困難
2021年3月，日本面板制造商JOLED宣布5.5代印刷OLED生產(chǎn)線首批產(chǎn)品量產(chǎn)出貨，這意味著印刷OLED告別了試驗線階段，在中尺寸首次進入規(guī)模化量產(chǎn)階段。但擴展到大尺寸，印刷OLED8.5代線以上的高世代生產(chǎn)線建設依舊面臨困難。
雖然TCL華星推出了一系列技術(shù)領先的新品，但8.5代印刷OLED生產(chǎn)線投建時間還未有明確規(guī)劃。2021年4月，TCL華星擬論證建設一條月加工約6萬片的8.5代柔性可卷繞OLED面板生產(chǎn)線(t8項目)，但截至目前還未有明顯動作。TCL科技2022年2月在回答投資者提問時指出，公司通過自研、戰(zhàn)略投資等方式不斷完善在印刷OLED等新型顯示技術(shù)領域的布局和能力建設，以加快量產(chǎn)進度。
京東方雖然也在研發(fā)印刷OLED，同樣還未公布產(chǎn)線計劃。業(yè)內(nèi)人士指出，由于大尺寸印刷OLED全球范圍內(nèi)沒有任何量產(chǎn)經(jīng)驗可借鑒，存在巨大的挑戰(zhàn)。
華南理工大學教授彭俊彪在接受《中國電子報》記者采訪時表示，現(xiàn)在國內(nèi)廠商已經(jīng)研發(fā)出了印刷OLED面板，產(chǎn)業(yè)化前景是有的，但在生產(chǎn)層面還有很多細節(jié)需要考慮，比如目前印刷顯示技術(shù)并未完全解決，包括材料、基板、打印工藝的成熟度還有欠缺。“8.5代大尺寸印刷OLED生產(chǎn)線建設主要考慮的核心因素包括材料、裝備、工藝這三部分。目前在工藝上已經(jīng)做了一些研究，但是在材料、裝備部分較為欠缺。另外，TFT背板不能用現(xiàn)在的硅材料，要走氧化物的道路，這個難題還沒有真正得到解決。”他說。
賽迪顧問高級分析師劉暾在接受《中國電子報》記者采訪時詳解了當前高世代OLED產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系構(gòu)建、技術(shù)瓶頸、成本控制情況。他表示，面向8.5代高世代線的打印設備、材料體系(高性能、長壽命的OLED發(fā)光材料墨水以及電極墨水依然需要開發(fā))都未成熟，目前印刷OLED更多是采用蒸鍍+打印的聯(lián)合方式，EL發(fā)光層采用印刷方式，器件的一些功能層和陰極依然需要通過蒸鍍方式實現(xiàn)，如何構(gòu)建完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)是需要著重考慮的問題。
在技術(shù)環(huán)節(jié)上，用于G6代線的LTPS工藝，不適合在尺寸更大的8.5代線使用，8.5代線勢必要用到氧化物背板技術(shù)，繼續(xù)提升氧化物背板的電子遷移率是一個需要克服的重要問題。此外，當前印刷OLED器件的像素密度整體較低，高精度的墨滴控制、落點控制、成膜控制，產(chǎn)品Mura控制等都是需要解決的技術(shù)問題。
在量產(chǎn)成本上，雖然理論上印刷OLED材料利用率(90%以上)高于蒸鍍OLED(不足20%)，也不需要像蒸鍍OLED一樣需要高要求的蒸鍍真空腔體，可以節(jié)省大量成本，但是當前來看印刷式OLED生產(chǎn)良率并不高，這也成為制約量產(chǎn)的主要因素，導致實際成本并不占優(yōu)勢。此外量產(chǎn)還需要盡量控制工藝節(jié)拍時間，這對打印設備、干燥設備提出較高要求。
在局部領域中國或可超越
印刷OLED具備大面積、輕、薄、柔性低成本的特征，發(fā)展此路線有助于我國在該領域?qū)崿F(xiàn)全球引領，是毋庸置疑的。但現(xiàn)在大尺寸OLED領域競爭激烈，WOLED、QD-OLED均已實現(xiàn)出貨量產(chǎn)，對于國內(nèi)面板業(yè)來講，再走這個路線會與韓國廠商形成激烈競爭。如何在競爭脫穎而出，業(yè)內(nèi)專家給出積極的建議。
JOLED社長石橋義夫曾指出，自2020年11月起，TCL華星技術(shù)人員赴日本開始聯(lián)合研發(fā)大尺寸OLED面板，期限定為三年，正在推進采用氧化物半導體TAOS的開發(fā)。受到疫情等各方面的影響，項目進度有所推遲，導致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。
趙軍在去年11月公開表示，兩三年后，中國大陸廠商將在OLED領域與韓國企業(yè)達到同場競技的水平，特別是通過印刷OLED盡快產(chǎn)業(yè)化，將讓中國企業(yè)在大尺寸OLED方面確立產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。
業(yè)內(nèi)人士認為，韓國在蒸鍍OLED領域形成了從上游材料、設備到面板模組生產(chǎn)、下游應用的完整產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系，從而奠定了其在該領域的行業(yè)地位。印刷路線上，在墨水材料、印刷技術(shù)和器件系統(tǒng)整合等方面，我國整體已經(jīng)達到或接近國內(nèi)外印刷顯示的先進水平，在局部方面有所超越。
從產(chǎn)業(yè)的角度講，業(yè)內(nèi)有觀點認為印刷OLED在兩三年時間實現(xiàn)量產(chǎn)屬于樂觀目標。彭俊彪指出，首先要突破印刷顯示材料，噴墨打印設備需要同步去考慮，最關(guān)鍵的是材料、設備和工藝要協(xié)調(diào)發(fā)展，否則將來可能面臨短板和被動局面。
劉暾也指出，在發(fā)展印刷OLED的過程中，應當集中產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢資源，在關(guān)鍵設備、材料等各領域聯(lián)合高校、院所、企業(yè)協(xié)同合作，攻克關(guān)鍵核心技術(shù)，培養(yǎng)自主產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈體系，構(gòu)建形成完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)，提升產(chǎn)業(yè)整體競爭力。與此同時，也應當注重開展國際合作，尤其是當前在推進規(guī)模量產(chǎn)過程中，要與國外企業(yè)積極合作，尤其是借鑒在4.5、5.5代線的相關(guān)工藝經(jīng)驗，減少不必要的彎路，盡快實現(xiàn)量產(chǎn)。
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