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武汉国创科:喷墨印刷终将成为OLED主流选择

图为:国创科研发的国内首台G4.5高分辨率喷印装备

“相信随着研发力度的增加,材料以及工艺的突破,喷墨印刷终将成为OLED显示面板的主流选择。”在7月17日举办的UDE2023第四届国际半导体显示博览会上,《中国电子报》记者专访武汉国创科光电装备有限公司(以下简称“国创科”)市场部负责人韩宏伟时,他发表了上述观点。

喷印OLED成本节省2/3

所谓喷墨印刷技术,顾名思义就是可以像打印照片一样将手机、电视屏幕“打印”出来。

韩宏伟具体描述了制作工艺:喷墨打印技术是将有机材料配置成溶液,通过高精度的喷头及运动系统,将墨滴打印在基板的像素坑内,再经干燥固化后形成OLED器件的各膜层。

据了解,印刷OLED具有规格、成本优势,材料利用率比蒸镀工艺更高,有较强的产品竞争力。且印刷OLED运营成本较小,投资比蒸镀工艺更少。

“近年来,喷墨印刷OLED的呼声越发高涨,其中最重要的一个因素就是喷墨打印设备极具成本优势。”在采访时,韩宏伟算了一笔账。

从机器本身的成本来说,一台制造OLED面板的G6型真空蒸镀设备预计需要1亿美元,而一台G6型喷墨打印设备只需要约1亿元人民币,这中间的价格相差了数倍。从材料成本来看,使用真空蒸镀工艺,OLED材料利用率较低,而喷墨印刷技术可定点喷印发光材料,材料利用率高达90%,仅材料这一项可以节省2/3以上的造屏成本。从一个长期生产过程来看,这更是一笔不小的数额。

随着终端对OLED的需求越来越大,无论是面板的发光效率还是成本也都被提出了更高要求,因此喷墨印刷技术的产业化进程备受关注。

日前,同样作为印刷OLED“拥护者”的TCL科技高级副总裁、TCL华星首席执行官赵军指出,已经看到了印刷OLED的产业化曙光。预计2024年,TCL华星将实现IJP(喷墨印刷)OLED的小批量量产,完成对日韩前沿技术的赶超,助力中国赢得数字经济时代的国际竞争主动权。

10余年攻关终有收获

关于印刷OLED的产业化进程,在国创科这里得到了进一步印证。

韩宏伟指出,国创科成立于2020年,以国创科的“年龄”确实还是“新人”,但是国创科在印刷OLED的研发布局上却投入很早,绝对算得上“老人”。

原来早在15年前,当时还是华中科技大学的一支科研团队的国创科前身就已经率先把目光锁定了喷墨打印技术,10余年的持续攻关和技术积累,终究有了突破。2020年年底,该团队研发的第一台200型喷墨打印装备被成功验收,也是这一年,这支团队走出学校实验室,创办国创科,持续攻关更大尺寸OLED显示面板的装备开发。

2022年9月16日,国创科研发的国内首台G4.5高分辨率新型显示喷印装备进入武汉华星光电中试生产线,让中国在OLED屏制造技术上,有了弯道超车希望。

与此同时,国创科原创了全球领先的新型显示电流体喷印技术,喷印分辨率可达0.2微米,可实现面向VR超高分辨率打印。

若要实现0.2微米的喷印精度,就需要将上亿个像素喷印在基板上,技术难度非常大。此前,武汉国创科光电装备有限公司总经理陈建魁在接受采访时曾形象描述说:“这相当于在下雪时,拿一个筛子筛雪花,还要保证让每朵雪花都通过筛孔落到指定位置一样难。”

目前,国创科正加速推进喷墨打印技术和设备的研发进程,其新一代G6喷墨打印设备也正在开发中。

不过,据韩宏伟透露,研发G6代喷墨打印设备的难度系数与G4.5代相比可谓是呈现几何倍增长,研发难度极大,投入也越来越多,而未来的G8代更甚。

因此,韩宏伟认为,若要实现全印刷OLED的大规模商业化应用仍有很长一段路要走。

喷墨印刷产业的发展,并不是材料、设备等单一产品的攻关,其牵涉到系统性的工艺和技术,需要聚行业力量成势,是多维度、立体化的综合性突破。当前面向高世代线的打印设备、材料体系尚未完全成熟。例如相比已经开发了十几年的主流蒸镀用的OLED材料,喷墨打印用OLED材料还处于一个开发阶段。

韩宏伟表示,因此,若要实现全印刷OLED还需要包括上游材料和下游客户的共同配合,完成工艺优化制程。

责任编辑:谷月


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