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显示面板

大尺寸OLED或将在2020年实现喷墨打印

2016年以来,显示技术快速发展,包括FMM蒸镀与喷墨印刷OLED技术成为行业热点。精细金属掩膜板(FMM)蒸镀与喷墨印刷之间的主要差异是制造这些有机层的设备和材料。采用FMM制造这些有机层时,需要用到一个真空设备。固态材料被添加至该装置,然后通过加热蒸发这些OLED材料。蒸发源通过掩膜以画素图案方式涂装在基板表面。但喷墨印刷OLED的工作原理不同。基本原理与家里和办公室常见的喷墨打印机类似。喷墨印刷方法主要是使用溶剂将OLED有机材料融化,然后将材料直接喷印在基板表面形成R(红)、G(绿)、B(蓝)有机发光层。

OLED印刷工艺相对于典型FMM(精细金属掩膜板)工艺具有以下优势。首先,该工艺更加简单;第二,有机发光材料蒸发效率更高;第三,更容易处理大型基板,尤其是Gen8及以上尺寸面板;最后是制造成本更低。凭借这些优势,印刷工艺主要针对大尺寸基板,特别是Gen8及以上电视面板研制。然而,印刷工艺也存在一些缺陷。事实上,印刷式OLED工艺的材料尚不足以进行大规模生产,但很多业内参与者的目标是在2018年之前研发可以大规模生产的印刷工艺。

印刷OLED还面临众多挑战,包括材料发光效率和使用寿命的改进。众所周知,印刷材料尤其是蓝色发光材料亟待改进,因为蓝色发光材料的使用寿命和发光效率均低于其他颜色的材料。因此,最近韩国跟日本OLED设备商开发出了“FMM(精细金属掩膜)与印刷工艺相混合”的技术:也就是红绿色有机材料由印刷工艺处理,而蓝色有机材料由典型FMM(精细金属掩膜)工艺处理,然后再将三种发光材料相结合。最重要的是有能力开展印刷OLED材料研究的材料制造商的数量非常有限。到目前为止只有全球大约五家化学材料制造商能够进行印刷OLED材料的研究和生产,如默克公司、杜邦公司、住友化学和日产化学。

韩国面板制造商目前在OLED印刷技术的研究和开发方面处于领先地位。印刷工艺主要面向大尺寸基板蒸镀的取代,由于乐金显示(LG Display)是目前唯一的OLED电视面板生产商,因此其在OLED印刷工艺研发方面尤其积极。

实际上,乐金显示已经在韩国生产线上设立了Gen8尺寸OLED印刷工艺的测试设备以便进行研究。然而,由于发光材料仍处于开发阶段,许多工作取决于材料制造商,而不是面板制造商。似乎开发出能够满足显示面板所需性能水平的材料还需要耗费更多时间。许多制造商,甚至中国的新兴制造商都在开发面向OLED生产的印刷工艺。然而,考虑到目前的技术、经验和材料研发现状,与面板制造商预期相比似乎要花费更多的时间。IHS Markit认为这一目标将在2020年左右实现。

(作者金起贤,系IHS Markit资深分析师)

责任编辑:赵强


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