近日,TCL華星印刷OLED中心的負責人曹蔚然博士及研發、制造團隊,首次公開、專門的、長時間面向媒體,解答有關印刷OLED産品的“進展”情況,並邀請媒體走進工廠,參觀印刷OLED制備過程。
對此,業內人士解讀認爲“如此開誠布公”,足以說明TCL華星“有了足夠的底氣”——即印刷顯示行不行的問題(即從0到1)已經解決,未來任務則主要是,進一步解決,如何布局市場、如何叠代技術(即從1到n)等落地與升級問題。
为啥“首选市场”是醫療顯示
据悉,目前TCL 华星5.5代产线已经建设,正在为印刷 OLED 量产做准备,首款产品 —— 医疗设备用显示屏( 21.6 寸 4K OLED 面板)已经试产,预计今年年底前正式量产。为什么,TCL华星的印刷OLED“首选”醫療顯示产品呢?答案主要在以下几个方面:
第一, TCL华星长期进行自主创新的印刷OLED技术研发,同时也吸引合并了日本JOLED的印刷显示技术。原JOLED的试生产印刷OLED面板的应用在医疗市场比较成功。即印刷OLED的醫療顯示应用拥有一定的市场基础。
第二, TCL华星的5.5代印刷线,本身还是实验性质——只不过实验的中心,从技术可行,向有一定规模的量产阶段转变。即这条线的整体产能有限,而醫療顯示又是一个相对窄众的专业市场,首先向医疗市场前进,不用担心产能瓶颈。
第三, 醫療顯示是整个显示领域的“皇冠明珠”。尤其是影像诊断级的应用,如CT、B超等数字医学影像显示,对产品的性能要求,特别是精细画面的灰度显示能力要求格外高。可以说,规模攻克医疗市场,是显示企业“可以自傲的事情”。通过印刷OLED在医疗市场的突破,TCL华星不仅可以进一步补全此前产品供给线的短板,亦可以证明印刷OLED显示的“出色性能”。
第四, 醫療顯示主要聚焦于中尺寸高清晰显示需求,这与5.5代线的玻璃基板尺寸、以及印刷显示现有的技术状态也更为相符。
恰是基于以上的特点,印刷显示将首先落户于醫療顯示这一专业领域。同时,未来亦具有在更多专业显示市场,以及IT市场渗透的技术实力。
中尺寸之王,印刷OLED技術“剛剛好”
对于目前印刷OLED技术的发展, TCL华星印刷OLED中心的中心长曹蔚然博士认为,主要有两个方面值得关注:
其一是分辨率方面。從應用看,越是小尺寸對像素間距要求越高。比如手機屏幕的像素密度遠高于TV産品。目前,印刷顯示的像素密度,完全滿足IT到TV産品的需求。
其二是玻璃基板尺寸。TCL华星建设的5.5代线玻璃基板尺寸有限,并不适合于TV等大尺寸应用。同时,市场上已有的满足大尺寸TV应用的OLED面板项目,盈利情况并不好,市场开拓能力面临瓶颈——实际上,LGD和三星的TV OLED面板线业正在将更多产能转移到中尺寸市场,开拓如电竞显示、IT显示等面板需求。
同時,曹蔚然博士著重強調,除了分辨率和尺寸技術特性,讓TCL華星的印刷OLED技術更傾向于中尺寸市場外,在另一個重要的指標即“像素結構”上,其也擁有優勢:
第一, 印刷OLED采用水平RGB全子像素技術,沒有虛擬像素或者亞像素複用,也沒有采用品字形、菱形、鑽石型的排列技術。這種最原始和傳統的RGB全子像素技術,在同等分辨率下,子像素是最多的;在顯示斜線、直線等時的清晰度,與“內容數據格式”完全匹配,沒有複用子像素技術帶來的特定方向上的分辨率損失。
第二, 印刷OLED产品采用的是高性能新型OLED材料,在实现面向IT等更大尺寸显示场景所需要的更高亮度时,其无需采用“三叠甚至四叠的结构”,也无需额外提升驱动电压。这使得其在IT、中尺寸应用中,同等亮度下,更具有节能优势。如果未来开拓笔记本、平板电脑应用市场,节能就意味着更长的电池待机时间和更低的散热需求。
第三, 印刷OLED在中尺寸上提供的全三原色RGB OLED彩色化技术,不是目前大尺寸OLED所用的QD-OLED或者WOLED,那样的纯蓝色、纯白色OLED技术,外加色转换来实现的彩色。因此,其在低亮度灰阶可视性、色彩准确度、色域宽度等方面,必然拥有优势。
此外,曹蔚然博士也提到,印刷OLED至少擁有兩個理論上的成本優勢:第一是,不需要更多的真空設備和設施,如蒸鍍機等昂貴設備和工藝;第二是,OLED材料的利用率更高——從蒸鍍技術的3成,達到印刷技術的9成,進而節約關鍵材料成本。
恰是因爲以上這些特點,TCL華星在中尺寸OLED顯示上選擇了印刷技術路徑。這有助于實現TCL華星中尺寸OLED供給,在像素密度、節能、亮度、灰階、色域、成本等方面的技術持續叠代創新下的競爭優勢。
印刷OLED技術主要挑戰:油墨和印刷機
据曹蔚然博士介绍,OLED顯示屏大致由六到七层结构组成。目前,靠近负电极的那层有机材料仍使用真空热蒸镀方法成膜。
對此,業內人士表示,印刷OLED材料和油墨配方、印刷打印機,是印刷顯示的兩個“獨有”,也是“核心”的技術點。TCL華星正在開發一種印刷成膜工藝,未來希望實現有機層的全打印制程。
據此前媒體報道,2023年前後TCL華星的新型印刷OLED油墨,實現了印刷顯示可視角度的大幅提升。同時,亦有消息稱,TCL華星還在研究量子點QD印刷顯示油墨材料。印刷顯示設備上,武漢國創科光電裝備有限公司(創立于2020年12月,由TCL集團與武漢數字化創新中心、華中科技大學等單位並在漢共同設立的研發企業)自主研發的新型顯示噴墨印刷裝備系列化産品已經取得一定市場突破,能夠滿足TFE、MLP膜層、HIL/HTL/EML/CF制程等需求,實現OLED像素圖形化、特殊膜結構形成,以及AR等微顯示像素圖形化應用需求。
對于華星光電5.5代印刷OLED線,業內認爲,其最大意義就在于提供了一個“跑通全流程”的工藝規範和平台。這將有助于進一步的印刷顯示專用油墨和設備的開發、適配,加速行業關鍵節點技術突破和落地實踐。
另一方面,對于整個印刷OLED的流程體系的穩健可靠性,也就是“良率”也只有真正在整個系統中摸索,才能拿到“真實數據”、獲得持續改進和創新的機會。即從量産角度看,“如果沒有量産過,那就永遠不會知道量産可能遇到的難點是什麽”——這是一個實踐檢驗的過程。5.5代印刷線,不僅要解決“設備和材料”的鏈通與創新平台問題;更是要解決量産與良率之間的工藝過程、工藝參數和工藝規範問題。
綜上,印刷OLED這次真的來了!真槍實彈的量産線建設,將成爲檢驗之一技術成熟度、可行性的唯一黃金標准。行業分析認爲,華星5.5代印刷OLED線,是所有印刷顯示人夢寐以求的“成就”。——她即將成爲我國企業源頭性開創的嶄新顯示技術的重大裏程碑,成爲OLED顯示進一步向上升級,乃至未來印刷QD顯示問世的關鍵支撐點。