喷墨印刷将推动OLED显示制造技术快速发展

文 李寒东

新一代的OLED显示技术有着更薄、更省电、更广色域、更高对比度与饱和度的优势，并且，蒸镀OLED技术与新兴的印刷OLED技术的快速发展将会解决OLED产能不足的现状。

OLED显示技术VS液晶显示技术

几乎所有的电子消费产业都与显示器有着直接的联系，所以显示技术生产制造拥有广阔的市场前景。目前市场上应用广泛的LCD、LED液晶显示技术发展遇到了瓶颈，作为公认的下一代显示技术——OLED显示技术在市场需求日益剧增、各大厂商纷纷加盟的情况下有了快速的发展。

液晶显示技术与OLED显示技术最大的区别在于光源，液晶显示技术需要有背光源来提供光源，而OLED显示技术则不需要。

液晶显示技术的背光源为白光，光源通过薄膜晶体管(TFT)调节液晶层中液晶的排列方式，实现对光源不同程度的遮蔽效果以达到控制光亮度的目的。OLED显示技术则不需要背光源提供光源，其通过TFT来调节红、绿、蓝有机半导体层的电势，根据电势大小来控制电子和空穴迁移量，产生不同的发光激子进而形成不同颜色的像素点。

在表现黑色时，液晶显示不能完全遮蔽背光源，会出现漏光现象，而OLED显示则在不产生发光激子时就能表现出纯净的黑色，从而表现出更佳的色彩对比度；由于不存在背光层以及液晶层，OLED显示屏能做得比液晶屏幕更薄；液晶显示技术需要一直对背光源提供电源，而OLED显示技术则只需为显示颜色的像素提供电源，相比之下会更加省电；由于发色原理的不同，OLED显示色域比液晶显示色域更广。然而，OLED显示技术虽然结构更加简单，但技术没有液晶显示成熟，使得其良品率不高，生产成本也相对较高，但未来随着市场需求的增加，OLED显示技术会更加的成熟。

图1 OLED与LCD显示技术对比

OLED显示技术

目前，全球各显示制造企业以及国内众多企业开始进军“印刷OLED”领域，即将三原色有色发光半导体材料作为喷墨材料，通过印刷喷墨设备的多个喷头将其精准地喷射在TFT薄膜基板隔离柱槽内，待溶剂挥发后形成100纳米厚度的有机发光层薄膜。每一组三原色材料形成一个像素点，待发光层印刷完毕后在其上覆盖偏色片，并进行快速封装，防止TFT以及有机发光材料变性，最终形成简单结构的OLED屏幕。

与蒸镀方法制造OLED屏幕相比，喷墨打印的方法是按有机材料的需求量进行打印，可节省90%原料。最主要的优势在于，蒸镀方法受蒸镀设备大尺寸掩膜的精准性以及大尺寸蒸镀薄膜的均匀性影响，而喷墨打印方式不需要在真空环境中进行，不需要精密掩膜，只需要控制喷头的精准性就可以完成大尺寸OLED显示器制造。

据研究，利用喷墨印刷方法制造的OLED屏幕像素寿命高于利用蒸镀方法制造的OLED屏幕像素。面对目前显示器尺寸越来越大的市场需求，喷墨印刷在大尺寸OLED制造上的优势就凸显出来。

印刷OLED显示技术也面临着一些难题。如，规模化生产时印刷精度和稳定性问题；OLED材料选择以及油墨配方的调试等。

图2 用喷墨印刷的方式印刷OLED显示器

目前，全球面板行业老大LG将在韩国坡州建立全球最大的10线OLED生产基地，三星则关闭部分液晶生产线，集中精力扩大OLED产能。虽然三星、LG、TCL等企业都可以量产OLED屏幕，但全球产能还是不足，出现供不应求的状态。OLED显示制造技术主要还是蒸镀方法，但各制造企业都在积极布局用喷墨印刷方式印刷OLED屏幕。

在国内，京东投资10亿元人民币建设OLED技术平台。华星光电正在河北组建1条AMOLED生产线，天马微电子、微信诺也拥有三条OLED生产线。国内平板厂商都在把握这次显示行业整体转型的机遇，积极布局开发OLED显示技术。虽然国内OLED显示制造技术、生产实践经验远不如三星、LG这些企业成熟，但用喷墨印刷方式制造OLED，全球都处于起步阶段，相信国内企业会在未来的OLED显示领域占据更加重要的位置。