文 李寒東
新一代的OLED顯示技術(shù)有著更薄、更省電、更廣色域、更高對(duì)比度與飽和度的優(yōu)勢(shì),并且,蒸鍍OLED技術(shù)與新興的印刷OLED技術(shù)的快速發(fā)展將會(huì)解決OLED產(chǎn)能不足的現(xiàn)狀。
幾乎所有的電子消費(fèi)產(chǎn)業(yè)都與顯示器有著直接的聯(lián)系,所以顯示技術(shù)生產(chǎn)制造擁有廣闊的市場(chǎng)前景。目前市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛的LCD、LED液晶顯示技術(shù)發(fā)展遇到了瓶頸,作為公認(rèn)的下一代顯示技術(shù)——OLED顯示技術(shù)在市場(chǎng)需求日益劇增、各大廠商紛紛加盟的情況下有了快速的發(fā)展。
液晶顯示技術(shù)與OLED顯示技術(shù)最大的區(qū)別在于光源,液晶顯示技術(shù)需要有背光源來(lái)提供光源,而OLED顯示技術(shù)則不需要。
液晶顯示技術(shù)的背光源為白光,光源通過(guò)薄膜晶體管(TFT)調(diào)節(jié)液晶層中液晶的排列方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)光源不同程度的遮蔽效果以達(dá)到控制光亮度的目的。OLED顯示技術(shù)則不需要背光源提供光源,其通過(guò)TFT來(lái)調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)有機(jī)半導(dǎo)體層的電勢(shì),根據(jù)電勢(shì)大小來(lái)控制電子和空穴遷移量,產(chǎn)生不同的發(fā)光激子進(jìn)而形成不同顏色的像素點(diǎn)。
在表現(xiàn)黑色時(shí),液晶顯示不能完全遮蔽背光源,會(huì)出現(xiàn)漏光現(xiàn)象,而OLED顯示則在不產(chǎn)生發(fā)光激子時(shí)就能表現(xiàn)出純凈的黑色,從而表現(xiàn)出更佳的色彩對(duì)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??;液晶顯示技術(shù)需要一直對(duì)背光源提供電源,而OLED顯示技術(shù)則只需為顯示顏色的像素提供電源,相比之下會(huì)更加省電;由于發(fā)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(shù)雖然結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,但技術(shù)沒(méi)有液晶顯示成熟,使得其良品率不高,生產(chǎn)成本也相對(duì)較高,但未來(lái)隨著市場(chǎng)需求的增加,OLED顯示技術(shù)會(huì)更加的成熟。
圖1 OLED與LCD顯示技術(shù)對(duì)比
目前,全球各顯示制造企業(yè)以及國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)開(kāi)始進(jìn)軍“印刷OLED”領(lǐng)域,即將三原色有色發(fā)光半導(dǎo)體材料作為噴墨材料,通過(guò)印刷噴墨設(shè)備的多個(gè)噴頭將其精準(zhǔn)地噴射在TFT薄膜基板隔離柱槽內(nèi),待溶劑揮發(fā)后形成100納米厚度的有機(jī)發(fā)光層薄膜。每一組三原色材料形成一個(gè)像素點(diǎn),待發(fā)光層印刷完畢后在其上覆蓋偏色片,并進(jìn)行快速封裝,防止TFT以及有機(jī)發(fā)光材料變性,最終形成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)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(jī)材料的需求量進(jìn)行打印,可節(jié)省90%原料。最主要的優(yōu)勢(shì)在于,蒸鍍方法受蒸鍍?cè)O(shè)備大尺寸掩膜的精準(zhǔn)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(huán)境中進(jìn)行,不需要精密掩膜,只需要控制噴頭的精準(zhǔn)性就可以完成大尺寸OLED顯示器制造。
據(jù)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(duì)目前顯示器尺寸越來(lái)越大的市場(chǎng)需求,噴墨印刷在大尺寸OLED制造上的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái)。
印刷OLED顯示技術(shù)也面臨著一些難題。如,規(guī)?;a(chǎn)時(shí)印刷精度和穩(wěn)定性問(wèn)題;OLED材料選擇以及油墨配方的調(diào)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(yè)老大LG將在韓國(guó)坡州建立全球最大的10線OLED生產(chǎn)基地,三星則關(guān)閉部分液晶生產(chǎn)線,集中精力擴(kuò)大OLED產(chǎn)能。雖然三星、LG、TCL等企業(yè)都可以量產(chǎn)OLED屏幕,但全球產(chǎn)能還是不足,出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)。OLED顯示制造技術(shù)主要還是蒸鍍方法,但各制造企業(yè)都在積極布局用噴墨印刷方式印刷OLED屏幕。
在國(guó)內(nèi),京東投資10億元人民幣建設(shè)OLED技術(shù)平臺(tái)。華星光電正在河北組建1條AMOLED生產(chǎn)線,天馬微電子、微信諾也擁有三條OLED生產(chǎn)線。國(guó)內(nèi)平板廠商都在把握這次顯示行業(yè)整體轉(zhuǎn)型的機(jī)遇,積極布局開(kāi)發(fā)OLED顯示技術(shù)。雖然國(guó)內(nèi)OLED顯示制造技術(shù)、生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)不如三星、LG這些企業(yè)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(guó)內(nèi)企業(yè)會(huì)在未來(lái)的OLED顯示領(lǐng)域占據(jù)更加重要的位置。