傳統(tǒng)中大尺寸OLED技術(shù)問(wèn)題多，難以普及

想要搞清楚什么是印刷OLED技術(shù)，首先還得從OLED技術(shù)本身聊起。 

與傳統(tǒng)的LCD技術(shù)不同，OLED不需要背光層和液晶層，每一顆像素均能獨(dú)立發(fā)光，可以獨(dú)立關(guān)閉而不影響其他像素的正常顯示，從而使得對(duì)比度可以“無(wú)限大”，較之LCD色彩更加鮮艷通透。中大尺寸OLED顯示器面板所采用的技術(shù)無(wú)外乎WOLED、QD-OLED，但二者均有著上述的低像素密度和高昂售價(jià)的問(wèn)題，一時(shí)難以飛入尋常百姓家。

WOLED，是LG Display所主導(dǎo)的一種OLED技術(shù)，主要應(yīng)用于電視機(jī)、顯示器領(lǐng)域。其基本原理是將一個(gè)像素單元的發(fā)光材料產(chǎn)生出的白光，通過(guò)紅綠藍(lán)三色濾光片過(guò)濾出三原色，并保留一定的白光不進(jìn)行過(guò)濾，用以在高亮度場(chǎng)景下增加白色像素的亮度以提高畫(huà)面亮度，因此WOLED面板并非由三個(gè)子像素所組成，而是由四個(gè)，即紅綠藍(lán)白所組成。這種技術(shù)在一定程度上有利于緩解OLED亮度普遍較低的情況，但在高亮度場(chǎng)景下卻會(huì)造成畫(huà)面泛白，鮮艷色彩被白光“沖淡”。不過(guò)由于其相對(duì)規(guī)則的像素排列，在文字顯示清晰度方面較之QD-OLED仍有優(yōu)勢(shì)。

QD-OLED，是三星電子所主導(dǎo)的一種OLED技術(shù)，其原理和WOLED有些許相似，但在細(xì)節(jié)上卻大有不同，QD-OLED單位像素的光源并非是白色而是藍(lán)色，同時(shí)覆著于光源之上的“濾光片”實(shí)為能激發(fā)出紅色和綠色的量子點(diǎn)涂層，在量子點(diǎn)技術(shù)的加持之下，QD-OLED既避免了濾光片所導(dǎo)致的亮度折損 ，又因?yàn)榱孔狱c(diǎn)特性而擁有了更純凈的三原色，從而在整體上色彩更鮮艷、亮度更高。

但QD-OLED也并非盡善盡美，由于制造工藝限制，QD-OLED的像素排列呈現(xiàn)出“品”字形，在顯示邊緣銳利的文字和圖形時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“彩邊”的現(xiàn)象，從而影響使用體驗(yàn)。這也是大多數(shù)游戲玩家對(duì)QD-OLED顯示器津津樂(lè)道，而文字工作者卻無(wú)動(dòng)于衷的原因之一。

蒸鍍工藝限制面板發(fā)展，精密金屬掩膜版是關(guān)鍵原因？

除了上述的色彩、亮度、清晰度的問(wèn)題，像素密度也一直困擾著OLED在顯示器領(lǐng)域的發(fā)展，歸根結(jié)底是傳統(tǒng)的OLED蒸鍍工藝所導(dǎo)致。 

OLED蒸鍍工藝又稱FMM OLED，是目前采用最為廣泛的一種OLED制造技術(shù)。OLED蒸鍍工藝是指，在高溫真空環(huán)境下，通過(guò)蒸鍍機(jī)將有機(jī)材料進(jìn)行加熱蒸發(fā)，使有機(jī)材料透過(guò)FMM（Fine Metal Mask）精密金屬掩膜版沉積到上方的基板中，經(jīng)過(guò)多次蒸鍍最終形成一顆顆像素。

該工藝對(duì)于FMM精密金屬掩膜版的精度要求極高，像素密度越高，那么金屬掩膜版的開(kāi)孔精度也就越高，面板尺寸越大，金屬掩膜版的尺寸也就越大，但是加工精度、材料強(qiáng)度終究是有極限的，當(dāng)尺寸大到一定程度時(shí)地心引力的作用便凸顯出來(lái)，使得金屬掩膜版發(fā)生形變。

同時(shí)，蒸鍍工藝的材料利用率也十分低下，僅有30%，大部分有機(jī)材料在蒸鍍過(guò)程中并不能附著到基板上，在清洗金屬掩膜版的過(guò)程中被白白浪費(fèi)掉，成本陡增且并不環(huán)保。

TCL華星選擇彎道超車，突破工藝發(fā)展和自主化瓶頸

從一定意義上講，正是傳統(tǒng)的OLED蒸鍍工藝中的金屬掩膜版限制了OLED顯示器分辨率的提高及顯示器價(jià)格的降低。

那么能不能丟掉精密金屬掩膜版，直接在基板上加工像素呢？

以華星光電為代表的印刷OLED技術(shù)給出了答案——將有機(jī)材料直接噴涂到基板上！ 

所謂印刷OLED（IJP OLED），是指將有機(jī)材料先配置成溶液，然后通過(guò)極高精度的噴墨印刷設(shè)備直接噴涂于基板上，基板則是預(yù)先進(jìn)行制備，上面充滿了密密麻麻的像素孔，以確保每一滴有機(jī)材料可以精準(zhǔn)“著陸”，從而使得有機(jī)材料的利用率高達(dá)90%，較之蒸鍍工藝提高了200%。同時(shí)，由于印刷OLED不需要十分苛刻的高溫真空環(huán)境，使得綜合制造成本更低。

在清晰度問(wèn)題上，由于不再有金屬掩膜版的限制，使得像素密度可以提高到300ppi以上。正如TCL華星首席技術(shù)官閆曉林所說(shuō)：“IJP技術(shù)是OLED技術(shù)里面唯一一個(gè)技術(shù)，可以從TV一直覆蓋到手機(jī)。”

此外，印刷OLED在像素排列以及發(fā)光效率方面也有很大優(yōu)勢(shì)，和常規(guī)LCD面板相同，印刷OLED也是采用了標(biāo)準(zhǔn)RGB排列，使其清晰度方面不輸LCD，遠(yuǎn)超QD-OLED。在發(fā)光效率方面，與QD-OLED和WOLED相比，在相同的亮度下能耗可以做到更低。

值得一提的是，TCL華星并非是印刷OLED的唯一的開(kāi)創(chuàng)者，早在華星之前，日本面板廠商JOLED就一直深耕該領(lǐng)域，華星一度對(duì)其進(jìn)行注資合作。JOLED在2021年年末量產(chǎn)的27寸4K OLED面板一度讓LG放棄自家WOLED技術(shù)轉(zhuǎn)投印刷OLED的懷抱，代表產(chǎn)品便是27EP950。作為OLED巨頭的三星也未止步于蒸鍍工藝，準(zhǔn)備在第三代QD-OLED產(chǎn)品上采用超精密微噴墨工藝，使量子點(diǎn)墨水更加準(zhǔn)確的沉積到基板上，以提高像素密度?？梢?jiàn)，印刷噴墨工藝將是OLED工藝下一個(gè)發(fā)展方向。

印刷OLED技術(shù)本身的發(fā)展可謂困難重重但又充滿機(jī)遇，原本一直在印刷OLED賽道領(lǐng)跑的JOLED由于自身財(cái)政問(wèn)題于2023年3月27日宣布破產(chǎn)清算，一時(shí)彷佛宣告了印刷OLED路線的死亡。但TCL華星不但沒(méi)有感到絕望反而一舉抓住了這一機(jī)遇，買下了JOLED的產(chǎn)線設(shè)備，并將其整體搬遷至武漢，依托引進(jìn)的JOLED產(chǎn)線和自身十余年的印刷OLED研究經(jīng)驗(yàn)，重建全球唯一一條印刷OLED 5.5代量產(chǎn)線。2024年11月16日，TCL華星宣布印刷OLED正式量產(chǎn)并發(fā)布全新技術(shù)品牌——APEX。同時(shí)，維信諾也宣布其在合肥的8.6代OLED產(chǎn)線也將首次搭載無(wú)FMM技術(shù)，但與TCL華星不同，其采用的是光刻O(píng)LED而非印刷OLED。

驅(qū)使國(guó)內(nèi)廠商發(fā)力無(wú)FMM技術(shù)的原因，不僅僅在于提升產(chǎn)品質(zhì)量的需求，同時(shí)還有日韓企業(yè)對(duì)于傳統(tǒng)OLED制造產(chǎn)業(yè)鏈的控制。在傳統(tǒng)的OLED蒸鍍技術(shù)中，無(wú)論是蒸鍍機(jī)還是掩膜版的金屬材料，都由日韓企業(yè)所壟斷。例如日本佳能的TOKKI，一年僅僅生產(chǎn)十幾臺(tái)真空蒸鍍機(jī)，但卻操縱著全球的蒸鍍機(jī)市場(chǎng)。再如掩膜版的金屬材料Invar合金的生產(chǎn)為日本日立金屬所壟斷。TCL華星選擇更換賽道進(jìn)行彎道超車，無(wú)疑有助于從源頭上解決“卡脖子”難題。

總而言之，中國(guó)人的聲音在OLED領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越大，至于到底是蒸鍍OLED還是印刷OLED，抑或是光刻O(píng)LED贏得未來(lái)，讓我們拭目以待。