2019年12月，京東方在北京召開了一場創(chuàng)新合作大會，推出了一款55英寸的8K分辨率（160ppi）OLED電視原型產(chǎn)品，特色在于其面板采用噴墨印刷的方式打造。這塊面板能夠達到最高400nit的亮度，色域覆蓋95%的DCI-P3。這是京東方推出的第二款噴墨印刷OLED電視原型產(chǎn)品，其首款產(chǎn)品在2018年對外展示。D5eesmc

在2020年的SID Display week（國際顯示周）上，京東方再度展示了這款產(chǎn)品，并且給出了有關(guān)生產(chǎn)工藝和顯示結(jié)構(gòu)的更多細節(jié)信息。從供應(yīng)鏈的消息來看，面板的噴墨印刷采用了美國Kateeva公司的噴墨沉積設(shè)備。實際上，噴墨印刷是京東方進一步實現(xiàn)OLED電視大規(guī)模商業(yè)化的路徑之一。據(jù)《國際電子商情》了解，大尺寸OLED面板的制造主要有印刷OLED、WOLED（白光有機發(fā)光二極管）與量子點OLED三個方向。D5eesmc

噴墨印刷一直以來都是OLED電視發(fā)展路徑上，相當(dāng)有話題性的一條技術(shù)路線。在顯示行業(yè)，關(guān)于噴墨印刷OLED的消息很多，其中最大的看點是：2020年年中，TCL董事長李東生宣布，旗下華星光電擬以300億日元對日本JOLED公司進行投資，并簽署了聯(lián)合開發(fā)OLED電視印刷技術(shù)的協(xié)議。D5eesmc

華星光電和天馬微電子曾在2016年共同出資建立聚華印刷，以“開放創(chuàng)新平臺”的方式來發(fā)展噴墨印刷OLED面板。雖然我們暫不知曉聚華印刷在TCL集團目前針對噴墨印刷OLED的發(fā)展路徑中處在怎樣的位置，但是多年來TCL以及華星光電對于OLED噴墨印刷技術(shù)相當(dāng)執(zhí)著。D5eesmc

從籌備期走向市場

而JOLED是JDI（日本顯示）、INCJ（日本產(chǎn)業(yè)革新機構(gòu)）、索尼、松下聯(lián)合成立的一家面板制造商，在宣傳上也是全球“首家印刷OLED量產(chǎn)企業(yè)”。從此前媒體公布的計劃表來看，JOLED原本預(yù)計是在2020年要實現(xiàn)噴墨打印OLED的商用——現(xiàn)在看來這一目標(biāo)已基本達成，不過噴墨印刷OLED的市場仍然沒有那么大眾。D5eesmc

2020年年底，JOLED與德國AERQ（LG電子與漢莎技術(shù)聯(lián)合成立的風(fēng)投公司）宣布合作，準(zhǔn)備將中型尺寸的印刷OLED引入到飛機艙中；2020年3月，EIZO（藝卓）發(fā)布了一款采用JOLED噴墨印刷工藝制造的FORIS NOVA顯示屏——21.6"4K AMOLED面板，該面板在國內(nèi)的售價大約是42,000元人民幣左右；2020年年初，日本旭硝子開始開發(fā)基于JOLED生產(chǎn)面板的顯示屏，主要用于列車懸掛廣告牌等場景；2019年3月，華碩推出了首款采用JOLED面板的4K顯示屏，其價格達到了5,000美元。D5eesmc

以上是JOLED實現(xiàn)噴墨印刷OLED“商用”的幾個重要案例，也代表了噴墨印刷OLED面板的發(fā)展現(xiàn)狀。JOLED最早于2017年6月宣布開始21.6寸4K OLED面板的樣品生產(chǎn)，并于該年年底宣布商業(yè)出貨。到2019年年底，JOLED宣布開始在其位于日本石川縣能美市的5.5代產(chǎn)線，進行噴墨印刷OLED顯示面板的樣品生產(chǎn)。這批10-32英寸中型尺寸面板定位于高端顯示器、醫(yī)療設(shè)備顯示器以及汽車市場；當(dāng)時預(yù)計2020年實現(xiàn)量產(chǎn)，能美工廠月產(chǎn)20,000片。D5eesmc

JOLED的確是OLED噴墨印刷的種子選手。2018年11月，友達光電（AUO）決定建立一條噴墨印刷OLED產(chǎn)線，該公司就與JOLED有多番合作，包括采用JOLED的生產(chǎn)設(shè)備——同年8月，JOLED宣布與Screen Finetech Solutions和Panasonic Production Engineering（松下工程）簽署協(xié)議，聯(lián)合開發(fā)、生產(chǎn)并銷售針對大尺寸OLED的打印設(shè)備。D5eesmc

與此同時，包括京東方、華星光電、天馬微電子在內(nèi)的幾家中國企業(yè)預(yù)期2020-2021年逐步建立噴墨印刷OLED生產(chǎn)線。這些面板制造商都曾在2019年展示過其噴墨印刷OLED顯示屏原型產(chǎn)品。D5eesmc

三星（Samsung Display）曾在2020年8月展示過一款18.2英寸的2K分辨率（202ppi）噴墨印刷OLED顯示屏，該顯示屏做到了當(dāng)前所有噴墨印刷OLED中最高的效率，全白顯示亮度350cd/m²。三星表示，要達成這個亮度，需要對頂部發(fā)射器件結(jié)構(gòu)，以高性能可溶性材料進行調(diào)整。而高分辨率，則需針對噴射墨滴做噴射波形的調(diào)制，并根據(jù)粘性和表面能選擇正確的油墨配方，提升墨滴的定位精度。這至少表明，噴墨印刷OLED技術(shù)仍在改進和調(diào)整階段。目前，三星有在小尺寸蒸鍍OLED面板、中尺寸噴墨印刷OLED面板以及大尺寸的混合QD-OLED面板（量子點QD filter也采用Kateeva的噴墨印刷設(shè)備）均有做投入。D5eesmc

Kateeva也在更上游環(huán)節(jié)受到關(guān)注：聚華印刷早在2019年就開始采用Kateeva的打印機；去年8月，天馬也從Kateeva訂購了研發(fā)OLED噴墨打印系統(tǒng)，該系統(tǒng)為200mm YIELDJet Explore打印系統(tǒng)；加上京東方、三星這樣的客戶，Kateeva可謂是噴墨印刷界的香餑餑。[!--empirenews.page--]D5eesmc

華星光電此前曾經(jīng)提過其OLED噴墨印刷計劃涉及的合作伙伴至少包含了Kateeva、日本住友、德國默克、美國杜邦，以及天馬。D5eesmc

即便在量子點顯示技術(shù)上，印刷技術(shù)也將變得重要。2020年年末，國內(nèi)的量子點材料供應(yīng)商納晶科技開始針對量子點顯示以及發(fā)光二極管的開發(fā)和實驗性生產(chǎn)，采用Notion Systems的n.jet顯示系統(tǒng)——所用的就是噴墨技術(shù)，針對顯示生產(chǎn)在多個步驟中進行功能層的印刷。D5eesmc

Notion Systems去年下半年也宣布開始收獲一些重要訂單，包括“一家主要臺灣顯示屏制造商”的多個n.jet顯示噴墨打印系統(tǒng)的訂單。D5eesmc

2019年年中，《國際電子商情》采訪默克時，作為材料供應(yīng)商的默克也特別提到在印刷OLED方面的布局。“我們有提供全套的打印油墨解決方案，也比較擅長做高精度顯示解決方案。”默克光電材料（上海）有限公司顯示科技事業(yè)部總經(jīng)理隋郁說，“我個人在這塊更看好國內(nèi)的發(fā)展，因為OLED打印這塊需要做投入。我更相信中國企業(yè)一方面有這個財力和能力，另一方面也能得到足夠的支持，包括政府、行業(yè)的支持。”D5eesmc

“我相信在這塊，我們國內(nèi)有機會實現(xiàn)彎道超車。”隋郁表示。D5eesmc

市場真正成熟還需多久？

國內(nèi)面板制造商藉由“印刷OLED技術(shù)路線來實現(xiàn)彎道超車”，似乎已經(jīng)成為市場的一個共識。華星光電此前就表示，華星光電將以印刷OLED為契機，“力爭2022-2023年與三星、LG一起躋身第一陣營；力爭2023-2024年實現(xiàn)印刷QLED的全球領(lǐng)先。”只不過這項技術(shù)真正步入成熟的具體時間仍是個問號。D5eesmc

早在2019年，HIS就預(yù)測表示，噴墨打印OLED顯示器會在2020年進入大規(guī)模量產(chǎn)，年產(chǎn)大約105,000片，并在四年內(nèi)提升12倍——這個預(yù)期可能過于樂觀。從更實際的表現(xiàn)來看，2019年10月，TCL公布華星光電的OLED噴墨印刷項目進展順利，公司預(yù)期其8.5代廣州T8生產(chǎn)線會在2024年開始大規(guī)模量產(chǎn)。D5eesmc

早前的《廣州市2020年重點建設(shè)預(yù)備項目計劃》提到：深圳市華星光電技術(shù)有限公司計劃于2021年投建印刷及可卷繞顯示研發(fā)與生產(chǎn)基地，預(yù)計2023年建成投產(chǎn)，并于2024年量產(chǎn)；2020年計劃投資300萬元，項目總投資460億元。D5eesmc

從此前與JOLED合作投資300億日元，到廣州460億元人民幣總投資，都足以表現(xiàn)TCL和華星光電在發(fā)展噴墨印刷OLED技術(shù)方向上的決心。D5eesmc

D5eesmc

圖1，來源：DSCCD5eesmc

事實上，從DSCC（Display Supply Chain）的預(yù)期來看，雖然在宣傳上噴墨印刷OLED可以達成更好的性能和成本效益，但按照沉積類型的材料營收總量來看，今年二季度AMOLED方向的投資幾乎主要都是基于蒸鍍技術(shù)。所以DSCC認為，蒸鍍材料仍然將持續(xù)統(tǒng)治市場。噴墨印刷面板AMOLED材料成本，到2024年時預(yù)計將比WOLED堆疊材料成本低至多50%（圖1）。D5eesmc

所以，在整個市場上看到大規(guī)模的噴墨印刷OLED面板，還需要更多的時間。較為成熟的WOLED技術(shù)相比起步不久的QD-OLED和噴墨印刷OLED，仍然有著相當(dāng)?shù)氖袌鰞r值優(yōu)勢。D5eesmc

此外，行業(yè)內(nèi)有一則值得關(guān)注的資訊，前文多次提及的Kateeva，其企業(yè)自身發(fā)展存在不確定性。2019年年初，Kateeva宣布了一波較大規(guī)模的裁員計劃，也包含了不少高層，而且內(nèi)部做了領(lǐng)導(dǎo)班子的重組。據(jù)了解，Kateeva的客戶至少包含了三星、京東方、LG、聚華印刷等。D5eesmc

不過，這并不能代表噴墨印刷OLED技術(shù)本身的不明朗。據(jù)供應(yīng)鏈消息稱，Kateeva丟掉了三星Q-1工廠8.5代QD（量子點）和TFE（薄膜封裝）噴墨印刷業(yè)務(wù)的訂單，這些訂單被韓國的SEMES拿下。DSCC的報道提到，Q-1工廠中Kateeva的8.5代QD像素控制線系統(tǒng)仍然十分重要，Kateeva在印刷技術(shù)方面的地位仍然沒有動搖。D5eesmc

無論如何，當(dāng)前Kateeva正面臨劇烈的行業(yè)競爭，包括TFE市場和像素打印市場；競爭對手則有Toray、SEMES、松下、Screen、TEL（Tokyo Electron）等。D5eesmc

為什么噴墨打印OLED很重要？

OLED顯示技術(shù)發(fā)展本身已經(jīng)很多年了，其優(yōu)勢相較于LCD在近年來愈發(fā)凸顯。去年我們針對默克的多次采訪，也都指向，這家在液晶材料領(lǐng)域占最大市場份額的企業(yè)正將注意力更多轉(zhuǎn)往OLED相關(guān)材料。D5eesmc

如今，OLED面板制造的主流方案基于蒸鍍技術(shù)，有機材料通過一層很薄的金屬掩膜，蒸鍍沉積到玻璃基板上。這種方案用于中小型面板上的問題不大，但應(yīng)用于大面積OLED面板時就很困難，所以市場上的OLED電視普遍都很昂貴。金屬掩膜版必須做得很薄，這樣才能在蒸鍍過程中讓陰影效應(yīng)最小化。但大面積的掩膜做得很薄就十分脆弱，因為其自重會很容易下垂或彎曲。與此同時，掩膜版會遮擋并浪費掉2/3的材料——這些沉淀到掩膜版上的材料又會增加其重量，令制造過程更為復(fù)雜。[!--empirenews.page--]D5eesmc

D5eesmc

圖2D5eesmc

OLED印刷是一種降低OLED面板制造成本，并將其應(yīng)用于大尺寸設(shè)備的方案。這種技術(shù)在不需要掩膜的情況下，就能實現(xiàn)比較精準(zhǔn)的材料沉積。理論上它能夠減少材料浪費、增加良率、降低成本。在常規(guī)條件下，OLED噴墨印刷就通過移動的平臺和噴嘴將OLED像素等材料，“印刷”到玻璃或塑料板上。D5eesmc

但就目前來看，OLED噴墨印刷仍然面臨一些挑戰(zhàn)。行業(yè)對于印刷OLED研究已經(jīng)超過15年，仍有很多需要解決的問題，比如用于印刷的可溶OLED材料本身就比蒸發(fā)材料要低效；像素需要沉積多層材料，控制有機材料“印刷”到像素之上的油墨量就具有挑戰(zhàn)性；在像素上構(gòu)成材料的平面薄膜工藝有難度等。D5eesmc

從比較直觀的角度來說，通常噴墨印刷OLED難以達到蒸鍍OLED那樣的像素密度，不過噴墨印刷很大程度上就是為大尺寸面板——例如電視OLED面板準(zhǔn)備的，也基本不會將其應(yīng)用于手機、可穿戴這樣的小尺寸設(shè)備。D5eesmc

好在經(jīng)過這么多年的發(fā)展，噴墨印刷OLED面板在行業(yè)上下游參與者的共同努力下，的確已經(jīng)在2020年初見曙光。而在此后幾年，由于投資力度的加大以及國內(nèi)面板市場將其視作彎道超車的技術(shù)路徑，相信這項技術(shù)也會呈現(xiàn)出井噴式的發(fā)展。D5eesmc

本文為《國際電子商情》2021年2月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。免費雜志訂閱申請點擊 這里D5eesmc