桑愷陽 林茂海 劉奔

如今在顯示技術(shù)快速更迭的時代，作為次世代顯示技術(shù)——OLED面板顯示技術(shù)，一度成為行業(yè)的熱門話題。就目前而言，因其成本過高、難以量產(chǎn)而難以滿足市場的需求，究其原因，技術(shù)層面上的制作工藝難逃其責。隨著噴墨印刷技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應用，OLED面板顯示技術(shù)煥發(fā)出新的活力。

目前，OLED面板顯示技術(shù)主要有兩種截然不同的制作工藝，一種是FMM蒸鍍工藝，另一種是噴墨印刷工藝，它們從制作設備和制作材料上都有很大的差異。蒸鍍工藝是在真空中，通過電流加熱、電子束轟擊加熱和激光加熱等方法，使被蒸材料蒸發(fā)成原子或分子，它們隨即以較大的自由呈作直線運動，碰撞基片表面而凝結(jié)，形成薄膜。而噴墨印刷OLED面板的主要材料是OLED有機材料（如圖1），然后通過高精度噴嘴將被溶劑融合的材料直接噴印在基板上，從而形成RGB有機發(fā)光層（如圖2）。噴墨印刷憑借其獨有的技術(shù)特點和制作優(yōu)勢，正逐漸成為OLED面板的主流制作工藝，將改變整個顯示行業(yè)的模式。

噴墨印刷 OLED面板的優(yōu)勢

噴墨印刷憑借其無需制版、非接觸、可變數(shù)據(jù)、無需套版、數(shù)字化等優(yōu)點得到了各行業(yè)的極大青睞。噴墨印刷技術(shù)因其在制造OLED面板上的優(yōu)勢，慢慢消除了掣肘OLED面板顯示技術(shù)快速發(fā)展的攔路石，使OLED面板顯示技術(shù)翻開了嶄新的篇章。

工藝簡單，效率高

噴墨印刷通過高精度噴嘴將被溶劑融合的OLED有機材料直接噴印在基板上，從而形成RGB有機發(fā)光層。雖然蒸鍍工藝看似就是簡單的“蒸”一下，實則工藝復雜，后續(xù)處理繁瑣，且成本高昂，遠沒有噴墨印刷高速、便捷。

大尺寸和一致性

噴墨印刷工藝因為不受設備與大尺寸精細金屬模板的限制，且具有空間上的可重復性，因此在制作大尺寸顯示屏和“成品率一致性”上都有較大的優(yōu)勢，在一定程度上可以實現(xiàn)大尺寸屏幕的量產(chǎn)（如圖3）。

高亮度和寬色域

蒸鍍工藝在生產(chǎn)流程上需要濾光片，且濾光片可以吸收大量的光線，導致蒸鍍工藝下的OLED面板亮度較低，而噴墨印刷OLED面板可以將量子點以噴墨印刷方式取代RGB濾光片，可有效將OLED面板亮度提升300%的同時，也擁有更廣的顯示色域范圍。

其他

噴墨印刷OLED面板在延長OLED材料壽命、提升大尺寸屏幕的良品率、提高能源效益上都有著顯著的優(yōu)勢。

噴墨印刷技術(shù)以不可比擬的優(yōu)勢迅猛發(fā)展，而借其東風的各大OLED面板生產(chǎn)廠商如雨后春筍般出現(xiàn)，爭先進入噴墨印刷OLED面板的研究階段，力求在這場產(chǎn)業(yè)變革中取得足夠分量的話語權(quán)（如圖4）。

在2017年底，日本顯示設備制造商JOLED宣布開始商業(yè)化生產(chǎn)21.6英寸4K OLED面板，其也成為首家采用噴墨印刷方式商業(yè)化生產(chǎn)OLED面板的公司。JOLED開發(fā)的OLED面板質(zhì)量輕、展現(xiàn)的色彩鮮艷，還有可能配備于播放設備、鐵路車輛和飛機用等顯示器。隨后，華碩宣布推出了一款便攜式的顯示屏ProArt PQ22UC，它采用的正是日本JOLED出品的21.6英寸4K OLED面板（如圖5）。

LG Display（LGD）目前采用的仍然是蒸鍍工藝，以此來生產(chǎn)WRGB OLED電視面板，但LGD認為噴墨技術(shù)是降低生產(chǎn)成本的可行途徑（可實現(xiàn)更高效和更高品質(zhì)的直接放射RGB OLED電視）。LGD為此正積極地籌備著，LGD已經(jīng)建設了一條8.5代試產(chǎn)線，并開發(fā)了一款55英寸的噴墨印刷OLED原型，由日本東京電子（Tokyo Electron）提供所需的印刷設備，以及由默克（Merck）提供可溶性發(fā)光材料。

作為OLED面板領域上統(tǒng)治級存在的三星公司，也在積極地尋求生產(chǎn)技術(shù)的升級。OLED面板噴墨開發(fā)商Kateeva在2016年籌集了8800萬美元，開創(chuàng)了OLED面板噴墨設備市場的先例。然后正式推出了適用于大面積RGB OLED面板發(fā)光體沉積的噴墨設備，Kateeva將其新生產(chǎn)線命名為YIELDJet Explore，這些系統(tǒng)主要針對研發(fā)和試產(chǎn)線。三星正是采用 Kateeva的印刷設備和杜邦（DuPont）提供的發(fā)光材料來開發(fā)8.5代生產(chǎn)工藝，目標是生產(chǎn)55英寸面板。其實早在2016年，Kateeva的韓國副總裁就曾表示，預計三星將在2018年采用Kateeva的設備開始量產(chǎn)OLED電視。

在噴墨印刷OLED面板不可阻擋的勢頭下，中國企業(yè)也不甘落后，將其定位為一個可行性目標后，就積極投入到研發(fā)之中。2016年，TCL旗下的華星光電（CSoT）和天馬成立了廣東聚華印刷顯示技術(shù)有限公司，并將其作為開發(fā)OLED面板噴墨印刷的開放式創(chuàng)新平臺（如圖6）。同年，德國Cynora公司曾宣布將與聚華印刷合作并為其提供TADF OLED材料。TCL表示，預計將于2019年開始采用噴墨印刷技術(shù)量產(chǎn)OLED電視。在TCL看來，噴墨印刷還有一個顯著的優(yōu)勢就是，將有助于公司加快QLED印刷技術(shù)的研發(fā)。而作為中國面板巨擘的京東方（BOE），在合肥建設了采用Kateeva噴墨沉積設備的研發(fā)/生產(chǎn)線，并于2017年5月份，在剛結(jié)束的洛杉磯國際信息顯示學會（SID）面板周上，展示了一款噴墨印刷出來的OLED面板，震驚四座。

從全球各大廠商的反應可以看出，OLED面板工藝技術(shù)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型已經(jīng)勢在必行了，已然成為大勢所趨。中國企業(yè)若能抓住這次難得的機遇，積極地進行研發(fā)，不斷地推陳出新，在OLED面板噴墨印刷的技術(shù)上取得領先，占據(jù)一定的優(yōu)勢，那么一直被韓國掌控的OLED面板市場局面可能發(fā)生巨大的變化。

噴墨印刷 OLED面板的發(fā)展趨勢

噴墨印刷OLED面板技術(shù)作為次世代的顯示技術(shù)，因為其具有顯著的優(yōu)勢，目前正處于快速的發(fā)展階段。但不可否認的是，現(xiàn)階段的噴墨印刷技術(shù)與相關的設備和工廠建設仍舊不太成熟，而且僅在大尺寸面板市場取得了一些進步，還無法實現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)。因市場的爆發(fā)導致的產(chǎn)能嚴重不足，所以急需大規(guī)模產(chǎn)能建設，這都是亟待解決的問題。

目前噴墨印刷工藝可以達到150ppi或200ppi，這已經(jīng)可以滿足電視機的生產(chǎn)（實際上對于8K 55英寸面板來說這已經(jīng)足夠了），但是對于小尺寸顯示屏而言還遠遠不夠，比如智能手機。在韓國舉辦的OLED顯示研討會上，UniJet首席執(zhí)行官Kim Seok-Soon就表示，伴隨著噴墨印刷技術(shù)的新進展，500ppi以上的顯示器投入生產(chǎn)已經(jīng)成為可能，中小尺寸OLED面板的生產(chǎn)在印刷技術(shù)上也順理成章的成為可行技術(shù)?，F(xiàn)有的激光液滴測量工藝可以將精量控制在0.1微米以下，體積精度小于0.1%，550ppi的生產(chǎn)即將成為現(xiàn)實。期待噴墨印刷OLED面板技術(shù)為我們帶來全新的生活體驗。

作者單位：齊魯工業(yè)大學