噴墨印刷將推動OLED顯示制造技術快速發展

文 李寒東

新一代的OLED顯示技術有著更薄、更省電、更廣色域、更高對比度與飽和度的優勢，并且，蒸鍍OLED技術與新興的印刷OLED技術的快速發展將會解決OLED產能不足的現狀。

OLED顯示技術VS液晶顯示技術

幾乎所有的電子消費產業都與顯示器有著直接的聯系，所以顯示技術生產制造擁有廣闊的市場前景。目前市場上應用廣泛的LCD、LED液晶顯示技術發展遇到了瓶頸，作為公認的下一代顯示技術——OLED顯示技術在市場需求日益劇增、各大廠商紛紛加盟的情況下有了快速的發展。

液晶顯示技術與OLED顯示技術最大的區別在于光源，液晶顯示技術需要有背光源來提供光源，而OLED顯示技術則不需要。

液晶顯示技術的背光源為白光，光源通過薄膜晶體管(TFT)調節液晶層中液晶的排列方式，實現對光源不同程度的遮蔽效果以達到控制光亮度的目的。OLED顯示技術則不需要背光源提供光源，其通過TFT來調節紅、綠、藍有機半導體層的電勢，根據電勢大小來控制電子和空穴遷移量，產生不同的發光激子進而形成不同顏色的像素點。

在表現黑色時，液晶顯示不能完全遮蔽背光源，會出現漏光現象，而OLED顯示則在不產生發光激子時就能表現出純凈的黑色，從而表現出更佳的色彩對比度；由于不存在背光層以及液晶層，OLED顯示屏能做得比液晶屏幕更薄；液晶顯示技術需要一直對背光源提供電源，而OLED顯示技術則只需為顯示顏色的像素提供電源，相比之下會更加省電；由于發色原理的不同，OLED顯示色域比液晶顯示色域更廣。然而，OLED顯示技術雖然結構更加簡單，但技術沒有液晶顯示成熟，使得其良品率不高，生產成本也相對較高，但未來隨著市場需求的增加，OLED顯示技術會更加的成熟。

圖1 OLED與LCD顯示技術對比

OLED顯示技術

目前，全球各顯示制造企業以及國內眾多企業開始進軍“印刷OLED”領域，即將三原色有色發光半導體材料作為噴墨材料，通過印刷噴墨設備的多個噴頭將其精準地噴射在TFT薄膜基板隔離柱槽內，待溶劑揮發后形成100納米厚度的有機發光層薄膜。每一組三原色材料形成一個像素點，待發光層印刷完畢后在其上覆蓋偏色片，并進行快速封裝，防止TFT以及有機發光材料變性，最終形成簡單結構的OLED屏幕。

與蒸鍍方法制造OLED屏幕相比，噴墨打印的方法是按有機材料的需求量進行打印，可節省90%原料。最主要的優勢在于，蒸鍍方法受蒸鍍設備大尺寸掩膜的精準性以及大尺寸蒸鍍薄膜的均勻性影響，而噴墨打印方式不需要在真空環境中進行，不需要精密掩膜，只需要控制噴頭的精準性就可以完成大尺寸OLED顯示器制造。

據研究，利用噴墨印刷方法制造的OLED屏幕像素壽命高于利用蒸鍍方法制造的OLED屏幕像素。面對目前顯示器尺寸越來越大的市場需求，噴墨印刷在大尺寸OLED制造上的優勢就凸顯出來。

印刷OLED顯示技術也面臨著一些難題。如，規模化生產時印刷精度和穩定性問題；OLED材料選擇以及油墨配方的調試等。

圖2 用噴墨印刷的方式印刷OLED顯示器

目前，全球面板行業老大LG將在韓國坡州建立全球最大的10線OLED生產基地，三星則關閉部分液晶生產線，集中精力擴大OLED產能。雖然三星、LG、TCL等企業都可以量產OLED屏幕，但全球產能還是不足，出現供不應求的狀態。OLED顯示制造技術主要還是蒸鍍方法，但各制造企業都在積極布局用噴墨印刷方式印刷OLED屏幕。

在國內，京東投資10億元人民幣建設OLED技術平臺。華星光電正在河北組建1條AMOLED生產線，天馬微電子、微信諾也擁有三條OLED生產線。國內平板廠商都在把握這次顯示行業整體轉型的機遇，積極布局開發OLED顯示技術。雖然國內OLED顯示制造技術、生產實踐經驗遠不如三星、LG這些企業成熟，但用噴墨印刷方式制造OLED，全球都處于起步階段，相信國內企業會在未來的OLED顯示領域占據更加重要的位置。