屏幕能夠像照片一樣被“打印”出來，一直以來，這種印刷顯示屏幕都只在各大展覽中短暫亮相，并沒有真正走向應用市場。

近日，TCL集團宣布將建設(shè)5.5代印刷OLED顯示面板試產(chǎn)線，產(chǎn)業(yè)鏈對于印刷顯示的商業(yè)化進程越發(fā)期待。業(yè)內(nèi)人士表示，實現(xiàn)印刷OLED大規(guī)模商業(yè)化應用的關(guān)鍵在于噴墨印刷設(shè)備和印刷有機發(fā)光材料。

圖為：TCL華星17英寸IGZO印刷OLED折疊屏產(chǎn)品

與時間賽跑

1月23日，TCL集團宣布將在武漢建設(shè)5.5代印刷OLED顯示面板試產(chǎn)線。據(jù)TCL科技CTO、TCL華星CTO閆曉林透露，這條5.5代印刷OLED試產(chǎn)線有望在2024年下半年實現(xiàn)印刷OLED面板的量產(chǎn)。

對此，麥吉洛咨詢研究總監(jiān)司馬秋表示，TCL華星印刷OLED計劃量產(chǎn)時間明確，意味著印刷OLED商業(yè)化進程正在提速。

在此過程中，印刷OLED不僅要和已經(jīng)相對成熟的蒸鍍技術(shù)較量，還要和時間賽跑。

根據(jù)TCL華星的計劃，其5.5代印刷OLED產(chǎn)品將率先應用在IT（平板、筆記本電腦、顯示器）產(chǎn)品中。業(yè)內(nèi)人士認為，隨著IT用中大尺寸RGB OLED顯示面板熱度大增，預計最快2026年，三星顯示、京東方的蒸鍍8代RGB OLED便可實現(xiàn)量產(chǎn)，之后產(chǎn)品將全面沖向IT顯示市場。

光電材料企業(yè)阿格蕾雅董事長蔡麗菲在接受《中國電子報》記者采訪時表示，在蒸鍍OLED尚未在IT面板領(lǐng)域全面鋪開前，印刷OLED將有兩年的時間籌謀發(fā)展，而這兩年其實是印刷OLED的窗口期。“如果印刷OLED能在這段時間內(nèi)讓IT市場接受印刷OLED顯示的價格與品質(zhì)，將可實現(xiàn)突圍?！?/p>

多年來，各大企業(yè)徘徊猶豫，不敢輕易涉足中大尺寸RGB OLED的關(guān)鍵，不僅是因為蒸鍍技術(shù)路線的量產(chǎn)不確定性，還有投資規(guī)模巨大的因素。而噴墨印刷技術(shù)被業(yè)內(nèi)認為是實現(xiàn)大面積、低成本OLED顯示的最有前途的技術(shù)之一。

“近年來，噴墨印刷OLED的呼聲越發(fā)高漲，其中最重要的一個因素就是噴墨印刷設(shè)備極具成本優(yōu)勢。”噴墨印刷設(shè)備廠商——武漢國創(chuàng)科光電裝備有限公司（以下簡稱“國創(chuàng)科”）市場部負責人韓宏偉對《中國電子報》記者指出，一臺制造OLED面板的G6型真空蒸鍍設(shè)備預計需要1億美元，而一臺G6型噴墨打印設(shè)備只需要約1億元人民幣。

“從材料成本來看，噴墨印刷技術(shù)可定點噴印發(fā)光材料，其材料利用率高達90%，而蒸鍍技術(shù)的材料利用率大概在5%~20%，僅這一項可以節(jié)省2/3以上的材料成本?！睆V東聚華印刷顯示技術(shù)有限公司總經(jīng)理付東分析稱，而且，噴墨印刷技術(shù)不需要使用大尺寸精細金屬掩膜板（FMM），長期來看，這更是為企業(yè)節(jié)省一大筆制備成本。

業(yè)內(nèi)人士指出，一旦生產(chǎn)成本降低，OLED面板的價格也就有望降低，由此加速印刷OLED的市場滲透。

IHS Markit預測數(shù)據(jù)指出，全球噴墨打印OLED面板的產(chǎn)量將從2020年的10.5萬片增長到2024年的130萬片，單位面積產(chǎn)能將從20.9萬平方米增加到730萬平方米。

圖為：TCL華星全球首款65英寸8K印刷OLED產(chǎn)品

設(shè)備端有話說

隨著產(chǎn)業(yè)對OLED的需求越來越大，無論是面板的發(fā)光效率還是成本都被提出了更高要求，噴墨印刷技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程備受關(guān)注。

“如果印刷OLED工藝路線能夠被打通，就有機會在中大尺寸OLED市場發(fā)揮更大價值，其產(chǎn)品競爭力將更強?！彼抉R秋對記者分析稱。

事實上，不僅是TCL華星，三星顯示、LGD、京東方、天馬等也一直在關(guān)注印刷顯示，但是多數(shù)企業(yè)還沒有發(fā)布確切的大規(guī)模量產(chǎn)時間表。究其原因，業(yè)內(nèi)人士分析稱，印刷OLED在噴墨印刷設(shè)備、印刷有機發(fā)光材料和印刷成膜工藝等方面還存在技術(shù)問題。

武漢國創(chuàng)科光電裝備有限公司總經(jīng)理陳建魁曾對記者這樣描述噴墨印刷工藝的量產(chǎn)挑戰(zhàn)：“例如，若要實現(xiàn)0.2微米的噴印精度，就需要將上億個像素均勻、穩(wěn)定地噴印在基板上，這就相當于在下雪時，拿一個篩子篩雪花，還要保證讓每朵雪花都通過篩孔落到指定位置一樣難?！?/p>

由于技術(shù)難度大，此前，在噴墨印刷設(shè)備和制程方面，只有日本廠商JOLED擁有量產(chǎn)5.5代印刷OLED的能力，而此次TCL華星上馬的5.5代印刷OLED產(chǎn)線正是使用了JOLED的技術(shù)和設(shè)備。

我國印刷顯示的產(chǎn)業(yè)化序幕正在拉開。

據(jù)悉，TCL華星、天馬、中電熊貓等多家顯示企業(yè)共同投資成立的聚華平臺，已研制出全球最高分辨率600 PPI的印刷顯示AM-OLED樣機。國創(chuàng)科研發(fā)的國內(nèi)首臺G4.5高分辨率新型顯示噴印裝備已經(jīng)進入TCL華星中試生產(chǎn)線，其新一代G6噴墨打印設(shè)備也正在開發(fā)中。

圖為國創(chuàng)科研發(fā)的國內(nèi)首臺G4.5高分辨率噴印裝備

不過，據(jù)韓宏偉透露，研發(fā)G6代噴墨打印設(shè)備的難度比G4.5代大得多，投入也越來越多，而未來的G8代更甚。

群智咨詢副總經(jīng)理李亞琴表示，除關(guān)鍵設(shè)備噴墨打印機外，還存在大型真空干燥機等配套設(shè)備缺失問題。

材料端有話講

印刷OLED屏幕質(zhì)量好壞，墨水很關(guān)鍵。同樣是OLED材料，適用噴墨印刷的OLED墨水與蒸鍍OLED發(fā)光材料的開發(fā)差別卻很大。

據(jù)華南理工大學新型顯示技術(shù)研究院院長、發(fā)光材料與器件國家重點實驗室副主任彭俊彪介紹，不同于真空蒸鍍技術(shù)，打印墨水的粘度、表面張力、沸點以及蒸氣壓等都會影響印刷成膜的質(zhì)量，對器件性能起決定性影響，噴墨印刷對有機發(fā)光材料的墨水要求很高。

蔡麗菲進一步解釋道：“蒸鍍型OLED材料是將材料直接升華在玻璃基板上成膜，而噴墨印刷OLED材料需要利用墨水溶劑將材料溶解后通過噴墨打印機打印后干燥成膜。相較于蒸鍍OLED材料，噴墨印刷的發(fā)光材料除了考慮電壓、效率、壽命等方面外,還需要額外關(guān)注材料的玻璃化轉(zhuǎn)移溫度、溶解度與成膜性等，因而印刷OLED材料的開發(fā)難度比蒸鍍OLED材料更大?！?/p>

正是由于技術(shù)和專利門檻條件比較高，在當前產(chǎn)業(yè)中，進行印刷OLED墨水材料開發(fā)的廠商寥寥無幾。

蔡麗菲介紹稱，目前，國外布局印刷OLED墨水材料的只有兩家日本廠商——住友化學與三菱化學，兩者的材料性能雖然達到產(chǎn)業(yè)化的規(guī)格，但仍有進步的空間。德國默克與韓國LG化學也有相關(guān)業(yè)務(wù)，但具體應用、供給情況并不明朗。而國內(nèi)大多數(shù)材料廠商的開發(fā)生產(chǎn)重點都在蒸鍍材料上。

據(jù)記者了解，我國如今正在開發(fā)印刷OLED墨水材料的企業(yè)包括聚華、阿格蕾雅、鼎材等，但材料開發(fā)進度相對較慢。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，目前，阿格蕾雅在印刷OLED發(fā)光層的主客體材料，高分子空穴傳輸材料（HTL）以及特高純度的墨水溶劑開發(fā)等領(lǐng)域積累了較多的經(jīng)驗。鼎材科技正在開發(fā)印刷OLED HTL材料，但產(chǎn)品還不具備應用條件。聚華的打印墨水樣品效果不錯，但不確定良率情況能否支撐量產(chǎn)需求，如果良率不高，打印缺陷比較多，會大大影響成本。

蔡麗菲指出，印刷OLED大規(guī)模商業(yè)化應用需要材料特性的不斷進步來做支撐，因此需要更多的材料開發(fā)商積極投入印刷OLED墨水材料的開發(fā)隊伍，開啟良性的循環(huán)。印刷路線一旦走通，將為產(chǎn)業(yè)注入強心針，對于材料廠商而言更是重要發(fā)展機遇。

付東強調(diào)，當前，我國印刷顯示的產(chǎn)業(yè)化序幕即將開啟，健全我國印刷顯示產(chǎn)業(yè)鏈，加快印刷OLED墨水材料和裝備國產(chǎn)供給進程是產(chǎn)業(yè)成功的重要保障。