探訪TCL華星武漢印刷OLED產線：無需大規模真空環境，材料利用率超90%

作者 | 楊蕊伃

編輯 | 漠影

智東西10月17日報道，全球首條採用印刷OLED技術生產顯示屏的產線在TCL華星生產基地投入使用，首款應用於醫療裝置的顯示屏已成功試產，並計劃在年底前啟動量產。

據產線講解員介紹，TCL華星印刷OLED技術產線佔地11000平方米。透過噴墨列印技術控制的精確噴墨，TCL華星印刷OLED對光電材料的利用率超過90%，其他一般技術對材料的利用率僅為30%左右。

智東西與少數業內媒體一起參觀該產線，並與TCL華星印刷OLED中心中心長曹蔚然博士、印刷OLED中心面板設計部部長韓佰祥、印刷OLED中心面板工程部副部長李朝暉進行了一次深入交流，對TCL華星在印刷OLED技術方面的策略佈局、技術革新以及獨家優勢成果進行了討論。

一、印刷OLED技術：高對比度、低成本

OLED作為新一代顯示技術，因其在畫質、功耗、壽命等方面的優勢，近年來受到了市場的廣泛關注。因其在多個尺寸和應用領域的滲透率快速提升，OLED成為推動顯示產業發展的重要力量。

儘管OLED技術的市場潛力巨大，但高昂的投資生產成本仍然是限制其普及的主要障礙。

怎麼才能克服OLED面臨的嚴峻挑戰呢？對此，TCL華星交出了印刷OLED技術這一答卷，以進一步提高產品效能和成本競爭力。

TCL華星印刷OLED技術在成本控制、生產靈活性和環境友好性方面均展現出了明顯的優勢。

印刷OLED技術，也稱為噴墨列印OLED，是一種非接觸、易於圖案化、節約材料的薄膜沉積技術。該技術以靈活性、高對比度、製造成本和能源效率等方面的優勢，成為了下一代顯示技術中備受關注的一種。

相比傳統的蒸鍍OLED，印刷OLED的製造成本相對較低，製造工藝更為簡單，但卻能提供出色的對比度、色彩表現和影象質量。

▲機器工作動態影片採用慢鏡頭拍攝，比實際工作速度慢4-5倍

不過，當前TCL華星武漢生產基地裡除了印刷工藝，仍保留著蒸鍍工藝。

對此，TCL華星印刷OLED中心中心長曹蔚然博士解釋說，OLED顯示屏大致由六到七層結構組成，最上面和最下面是金屬電極，正電極在背板工廠用真空方法制作，負電極也是如此。這兩個電極之間是幾層有機材料。目前，靠近負電極的那層有機材料仍使用真空熱蒸鍍方法成膜。不過，TCL華星正在開發一種印刷成膜工藝，未來希望實現有機層的全列印製程。

二、印刷OLED壽命延長，開口率是FMM OLED的2-3倍

TCL華星曆經11年的不懈努力，成功突破了印刷OLED技術的多個技術壁壘，帶來了畫質、功耗和壽命方面的重大革新。

TCL華星在印刷OLED技術上取得的顯著突破，究竟有何秘訣？根據TCL華星的官方資訊，這些技術進步主要體現在以下幾個關鍵方面。

1、畫素突破，畫質升級。首先，TCL華星會對列印頭的硬體進行升級，與此同時，再與經過最佳化的列印精度演算法相互配合，從而有望提升至300PPI。其次，TCL華星透過RGB Side-by-side排列，在文字顯示上實現了更銳利清晰的視覺效果。

2、工藝躍升，功耗降低。印刷OLED技術類似於紙張印刷，簡化了生產過程，無需昂貴的真空蒸鍍裝置和高精度金屬掩膜板，材料利用率可達90%以上。

3、“軟硬”結合，壽命延長。印刷OLED在開口率方面相較傳統蒸鍍OLED有2-3倍以上的優勢，這意味著可以降低相應電流密度，從而延長顯示壽命。

▲印刷OLED技術模擬演示效果，非實際效果

三、平板、筆記本和顯示器成為OLED面板下一個應用趨勢

目前，OLED技術已經在智慧手機市場佔據主導地位，並且有越來越多的觀點認為，在IT領域，平板、筆記本以及顯示器會成為OLED面板的下一個應用趨勢。

TCL華星印刷OLED技術在當下的推廣重心主要集中在中尺寸顯示領域。

在曹蔚然博士看來，近年來，OLED螢幕在手機上的應用越來越廣泛，從最初的少數幾款產品到現在超過一半的智慧手機都採用了OLED螢幕。這種螢幕以其出色的對比度和輕薄設計贏得了市場的青睞。

現在，雖然平板電腦、膝上型電腦和顯示器市場仍然以LCD螢幕為主，但OLED的天然優勢，如高對比度和輕薄特性正使其在這些領域得到越來越快的應用。

在將市場推廣的重點轉向中等尺寸顯示屏領域時，TCL華星面臨了哪些挑戰？

曹蔚然博士說：“一方面就是電池壽命，需要我們把能耗降下來，對這個要求是很高的，因為是移動式的產品，都是插電的，所以要對材料做不斷升級。另一方面，現在我們品牌廠做得越來越好，越來越感知到市場對整個邊框、輕薄要求越來越高，我們也要滿足這方面的要求。”

四、印刷OLED巧施多策略，燒屏“退散”

OLED顯示使用經常會有燒屏和屏閃的問題。針對這方面，印刷OLED有做什麼改進呢？

印刷OLED中心面板設計部部長韓佰祥說：“燒屏本身是OLED剛剛進入市場一個特有的狀況，很多面板廠也非常關注這一點。現在我們會從幾個方面去解決燒屏的問題。第一個，是從顯示材料的本身入手。第二個，我們做了很多演算法類研究，比如說透過一些系統補償的方式，降低燒屏可能性。包括還有一些特殊演算法，可以把整個畫素進行不斷shift去移動、去減少固定區域的成像。另外，從設計面也會做一些研究，比如說增加它的開口率。”

在韓佰祥看來，屏閃是一個普遍現象，尤其是在手機螢幕上，早期常用的PWM調光技術就會引起屏閃，這也引發了對護眼功能的需求。

他說：“目前各家廠商已經在推動進行像DC調光方式，減弱屏閃的狀況，這個部分的技術其實是通用的。”

對於印刷OLED技術而言，其主要應用領域是中尺寸顯示市場。在這個領域，對於低灰階的顯示要求不像手機那麼嚴格，因此通常不會採用PWM調光方式。

相比之下，中尺寸裝置的屏閃問題本身就不如手機那麼顯著。因此，印刷OLED技術在中尺寸顯示領域的應用，其屏閃問題相對手機來說要小得多。

五、迎戰效能挑戰，良率攀升節節高

印刷OLED未來面臨的最大挑戰之一，是印刷效能不佳。這主要是因為傳統的感光材料效能不如當前的數字材料。

對於目前印刷OLED良率上有哪些挑戰這一問題，曹博士說:“最大的挑戰就是大家說的效能不好，就因為這個材料效能沒有蒸鍍材料好，這個可能是目前影響大家對這個技術本身信心一個最重要的點。”

曹博士補充道：“TCL華星在這方面投入了大量資源，與國內外多家材料廠商合作進行開發。目前印刷OLED這個製程本身看起來沒有什麼太大的問題，就液滴滴落的這個過程，是沒什麼大問題的。當然整個面板的生產工序非常複雜，我們要做好前後的搭配，現在良率也在不斷爬升。”

為了提高良率，各家面板製造商正在不斷最佳化生產工藝。

隨著OLED在智慧手機、平板電腦、膝上型電腦、車載顯示等領域的滲透率提升，市場需求的增長也將進一步推動印刷OLED良率的提升。

六、無需過大真空環境，成本降低，列印頭數量增加成膜面積寬度

印刷OLED這個製程本身，就是不斷靠增加列印頭，來增加一次成膜面積的寬度。

曹蔚然博士介紹說：“第一，它不是真空製程，所以不需要去營造很大的真空環境。第二，就是剛才講的列印頭，如果是小的世代線，只要放一個列印頭；如果尺寸大了後，不斷地往上加就好了，所以我們的小印表機和大印表機的區別，就是列印頭數量的多少。目前來看，印刷OLED往大世代走，反而挑戰是相對要小一點。”

針對目前面板市場的回暖以及未來TCL華星的產能佈局和產品定位上的新規劃，曹博士給出了他的看法。

在他的看來，未來將會呈現出三個趨勢。首先是電池面積的增長；其次是AIPC帶來的筆記本等移動裝置的增加；最後是OLED化，產品可能主動往OLED去轉。

結語：TCL華星印刷OLED技術推動開拓顯示產業新應用空間

TCL華星的印刷OLED技術在成本控制方面展現出極為顯著的優勢。它對光電材料的利用率竟然高達90%以上，而其他一般技術的利用率僅為30%左右，這一巨大的差距意味著在原材料的使用環節能夠實現大幅度的成本降低。

隨著技術的推廣應用，該技術有望推動整個顯示產業在原材料採購和使用成本上的整體下降，使顯示產品的生產成本降低，從而在市場競爭中更具價格優勢，能吸引更多對成本敏感的客戶群體，拓展市場份額。

印刷OLED技術優勢還會引導顯示產業主動去開拓那些在以往常常被忽視或者開發程度不夠充分的中尺寸細分市場，為顯示產業開闢新的應用空間。

隨著這些中尺寸領域的應用不斷拓展和深化，將促進顯示產業在不同行業和場景中的深度融合，如在醫療領域中，高畫質、低功耗的印刷OLED顯示屏能為醫療裝置提供更清晰、更準確的顯示效果，提升醫療診斷和治療的精度。