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美高梅游戏官方网站OLCD卷土重来 能否与柔性OLED抗衡?



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今年以来,在TCL高调宣布组建聚华公司布局印刷显示技术后,日本JOLED公司也于近日宣布试做出全球首款采用印刷式技术的中尺寸OLED面板产品,并计划在2018年下半进行量产,这让印刷OLED技术成为显示产业的下一个风口。

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FlexEnable近日宣布,全球汽车业塑料解决方案供应商Novares将对FlexEnable进行总计500万欧元的股权投资。这项投资将有助于FlexEnable加快柔性有机液晶显示器产业化,推动OLCD在汽车内饰中的使用,改变车载显示器的使用位置和方式。汽车设计者可以用可弯、可卷、无玻璃的OLCD技术来替代今天的平面屏幕,设计上更加自由,更能契合现代化汽车内饰的外形,同时打造出“智能表面”。

作为与蒸镀OLED技术不同的技术路线,尽管印刷显示技术还不成熟,但是却被业界赋予了更多的期望,尤其是我国面板厂商,更是希望凭借在印刷OLED上的前瞻布局实现技术赶超。

  今年以来,显示技术的快速发展,让OLED技术受到越来越多的关注。在6月30日举行的“2016中国国际OLED产业大会”上,华南理工大学副研究员王磊接受了记者的独家采访。王磊认为,中国显示产业即将抄无可抄、学无可学了,企业必须大力投入研发,尝试进入技术“无人区”,引领OLED的发展。

借助柔性AMOLED这一波风潮,近两三年OLCD也开始在显示行业中升温,FlexEnable多次展出了基于OTFT背板的OLCD样品,并正在与信利共同推进OLCD量产。

然而,究竟是韩国厂商主导的蒸镀OLED更成熟?还是印刷OLED才是未来方向?不同的技术路线,让大尺寸OLED技术再次成为显示产业关注的焦点。

美高梅游戏官方网站 ,  目前,已经量产的TFT有a-Si、Oxide和LTPS三种制备工艺流程。王磊表示,LTPS工艺复杂,成本高,面板尺寸难以突破六代线,这也是三星OLED电视推迟甚至取消的原因之一;a-SiTFT驱动能力差,无法满足OLED电视的使用要求;OxideTFT作为新一代TFT技术,具有可大面积制备、工艺相对简单、成本低等优势,特别是工艺温度低,在柔性显示、柔性电子及IC、Sensor等领域具有广阔的应用前景,在大尺寸OLED电视上优势更加明显,几乎没有竞争对手。

但是一位显示行业资深人士给OLCD泼了一盆冷水,他认为,OTFT不是OLCD的关键,a-Si
TFT、LTPS
TFT都能做在柔性基板上。而且如果从材料成本来看,即使未来OLCD能够成功产业化,也比不过柔性OLED。

用蒸镀工艺做大尺寸OLED很艰难

  LG公司已经将OxideTFT技术用于大尺寸OLED电视,王磊指出,这说明该技术在科学上和技术上是没有问题的,只是国内企业没有掌握。更为重要的是OxideTFT技术是从2004年开始的,不像LTPS一样成熟,有很大的专利空间。华南理工大学的技术团队2008年开始选定OxideTFT研究方向,是综合考量的结果。

到底OLCD只是一个噱头,还是一项能够与柔性OLED争雄的显示技术呢?

提起大尺寸OLED面板研发,业界最先想到的就是韩国LGD和三星两大巨头。早在2013年,LGD和三星就先后量产了OLED电视面板,并将其OLED电视终端产品推向市场。在那时候,三星和LGD就曾因为技术路线不同而发生争论,其中三星主推RGB
OLED技术,而LGD则力挺白光+CF的OLED技术。

  中国显示产业从无到有,从弱到强,液晶产能完全释放出来,将达到世界第一。王磊认为,中国显示产业即将抄无可抄、学无可学了,企业必须大力投入研发,尝试进入技术无人区,引领OLED的发展。

OLCD卷土重来,在各大展会刷存在感

1年以后,由于量产难题,三星出人意料地宣布退出OLED电视市场,只剩下LGD一家企业在大尺寸OLED生产上苦苦地坚守着。尽管良品率一直是量产大尺寸OLED面板的最大问题,但是这几年LGD依然选择押宝OLED,并成为全球目前最大的OLED电视面板供应商。

  在CRT和LCD时代,由于我国起步晚,与国外的差距很大,没有掌握核心技术,因此一直苦苦追赶,但是OLED不一样。王磊认为,现在柔性和印刷OLED还有很多问题需要解决,包括三星和LG做得也不够好,我国企业与日韩厂商的差距没有LCD时代差距那么大,只要加紧研发,还是有实现赶超和跨越的可能性。

伴随着中国大陆掀起柔性AMOLED投资热潮,不甘沦落的OLCD显示技术也开始到处奔走呼号,在各大展会上积极刷存在感。

在业内人士普遍看来,大尺寸OLED最大的瓶颈就是良品率难以提升,因为OLED不良的可能性是LCD的10倍,而目前采用蒸镀工艺做大尺寸OLED显示非常之难。从技术路径来看,无论是三星的RGB技术,还是LGD的CF+白光技术,采用的都是蒸镀的工艺。

  目前,显示行业都比较看好印刷技术在大尺寸OLED的应用。国内的一些企业也在加紧布局印刷显示技术。王磊表示,现在广东聚华印刷显示技术有限公司就是一个代表。聚华由华星光电投资,天马已经作为股东加入其中,目标是打造成我国印刷显示领域的技术和人才中心,通过聚华这个开放的研发平台,将高校、政府、企业资源整合在一起;华南理工大学和新视界作为重要的技术提供方,也将积极参与平台的项目研究,加快印刷显示技术的积累,力争走在日韩厂商的前面,实现我国显示产业从追赶到超越的华丽转身。

FlexEnable就是一个典型代表。一直以来,FlexEnable都十分期望能直接切入柔性AMOLED。早在2015年,FlexEnable就与中华映管合作,成功开发出全球第一片“全彩”可挠式AMOLED显示器。但是这只是一次短暂的牵手,并没能让FlexEnable的OTFT技术在产线上发光发热。

TCL工业研究院副院长、TCL集团技术中心主任马松林告诉记者,生产OLED面板采用的蒸镀工艺很复杂,材料利用率低,良品率一直不高。因此,蒸镀的工艺在大尺寸OLED屏上并不合适,业界亟需开发新的技术路线。

 

中国大陆投资的新的AMOLED产线悉数采用LTPS TFT技术,LTPS
TFT已经在柔性AMOLED领域成势。FlexEnable并没有在柔性AMOLED上垂死挣扎,立即转向了OLCD。2016年,FlexEnable展示出了12.1英寸基于塑料基板的柔性有机薄膜晶体管液晶显示屏,吸引了不少目光。

尽管有很多质疑,但是在LG Display
OLED事业部吕相德社长看来,提高大尺寸OLED良品率并不是很大的问题。他在接受《中国电子报》记者采访时表示,一般来说,60%是面板良品率爬坡的一个临界点,一旦超过后会以很快的速度提升。他表示,LGD用了10年的时间,将LCD面板良品率达到80%。但是LGD仅用了一年半的时间,将FHD的OLED面板良品率达到80%,同时UHD
OLED良品率也在不断提高。

FlexEnable战略总监Paul Cain介绍,FlexEnable
OLCD只需要在旧LCD产线上稍加改造就能生产,例如,去除CVD,增加狭缝挤压式涂布机,大大节约了成本。同时,还可以扩展到8代和10代生产线。在柔性AMOLED上相对弱势的信利则嗅到了OLCD的商业机会。2017年,FlexEnable与信利签署技术转让和许可协议,为OTFT技术在显示领域从实验室走向产业化提供了机会。

印刷技术可以像印报纸一样做显示屏

同年,JDI推出了一款基于塑料材质基板实现的柔性液晶显示面板。与FlexEnable技术不同,JDI是将LTPS制程改进为LTOS制程,在更低的温度下在PI基板上形成程TFT。但是柔性液晶显示面板还正处于研发阶段。

与韩国厂商用蒸镀工艺做大尺寸OLED不同的是,印刷显示成为另一种让业界备受期待的大尺寸OLED技术。在不久的将来,我们会像印报纸一样制造显示屏,这是TCL集团李东生对印刷显示的期待。

与柔性液晶显示面板不同,2018年可能是OLCD的转折点。虽然OTFT技术已经有一段时间了,但仅在过去的2——3年中,OTFT的迁移率超过了a-Si。Paul
Cain接受《中国电子报》记者采访时表示,现在FlexEnable的OTFT的迁移率约为1.5cm2
/
Vs,比a-Si高出约3倍。这导致OLCD的应用激增,包括智能家电、汽车、平板电脑、笔记本电脑、数字标牌和其它应用。

今年以来,我国面板厂商不断在印刷显示上布局。在深天马以3400万元受让华星光电全资设立的广东聚华印刷显示技术有限公司(以下简称为聚华公司)34%的股权后,日前聚华公司又宣布与美国杜邦、日本住友化学、日产化学及美国柯狄等世界顶尖企业签订战略合作协议。根据协议,这些上游配套厂商将全力支持聚华在印刷OLED技术开发中的材料以及工艺需求,并为聚华量身定制相关研发设备。马松林表示,做大印刷OLED显示,单打独斗是不行的,需要整个产业链来做,这也是组建聚华公司的主要原因。而之所以产业链上下游都看好印刷显示技术发展前景,也是因为其与蒸镀技术相比,印刷显示更适合做大尺寸OLED面板,能破解蒸镀良品率不高的瓶颈。更重要的是,印刷技术能够大幅降低OLED面板成本,甚至将来比LCD的成本还要低。
马松林表示:OLED印刷显示技术在材料选择上要有所改变,设备方面也要有变化。我们的目标是,3年做出中尺寸OLED产品,5年实现量产化,把新一代印刷显示工艺开发成熟。
据记者了解,TCL已经在印刷显示工艺技术、G4.5印刷显示平台、G8.5印刷显示平台等方向进行了布局。而且十三五国家重点研发计划已经把印刷OLED技术作为重点支持项目之一,广东省也将其列入了科技重大专项,希望从政策上支持印刷显示技术取得更大的突破。
我国能否打破垄断成为引领者?
不仅我国面板厂商布局印刷显示技术,日本和韩国等全球面板大厂也一直积极开发该技术。用掩膜蒸镀的方法做大尺寸OLED发光层难度很大,产业化制备器件前景不明朗,这也是国际大厂重视印刷显示技术的主要原因。北京交通大学教授徐征在接受《中国电子报》记者采访时表示,AMOLED制程很复杂,前段TFT材料部分可以是金属氧化物或者LTPS,因此要注意所谓的印刷OLED,到底是全过程的印刷方式,还是部分制程使用印刷技术。
实际上,印刷显示技术并不是新名词,早在PMOLED时代,就有OLED和PLED两个技术路线,并且认为PLED由于可以使用印刷制程方法,因此更适合大规模量产,而且这些年日本厂商一直在该领域进行研发。日前,日本JOLED公司宣布试作出全球首款采用印刷式技术的中尺寸OLED面板产品,并计划在2018年下半进行量产,如果能够量产,那么这将成为印刷OLED面板的新突破。
对于中国面板厂商来说,也希望抓住印刷显示这个契机,实现弯道超车。李东生表示:如果我们能在印刷显示技术方面前抢占先机,就能打破韩国在大尺寸OLED领域的垄断地位,并成为新技术的引领者。
在印刷显示材料、器件等技术研发上,我国很早就进行了探索。徐征表示,除了TCL外,京东方在早些年前就投资购入了喷墨打印设备研发OLED印刷制备技术,这么多年技术积累和进步,会使印刷技术尽快产业化成为一种可能。
然而,徐征也对记者强调说,任何一种新技术的产生和发展都要有一个过程,并不能说谁就会替代谁,蒸镀和印刷技术是可以共存的。对于一个新技术而言,不仅要技术好,更要能降低成本,并形成一个能够市场化产品。也只有这样,才能不断推进面板制造的技术演进和创新发展。
关键词:印刷显示

Paul
Cain进一步指出,2018年底,OLCD显示屏将会投产,明年初会有批量的产品下线。信利汕尾厂主要生产中小尺寸5英寸——20英寸柔性OLCD产品,计划应用于智能手机、平板电脑、小尺寸电子广告牌等领域。“我相信未来柔性OLCD屏在很多领域将出现爆炸式应用”Paul
Cain说。

实际上,不只有FlexEnable,还有更多的OTFT公司正在涌入中国大陆市场。DeuDrive副总裁、武汉新驱创柔光电科技有限公司总经理冯林润表示,中国是TFT最大的制造中心,所有的OTFT厂商将50%以上的精力都放在中国市场。2018年,DeuDrive也在中国大陆成立了武汉新驱创柔光电科技有限公司。

OTFT并不十分成熟,还有几座大山待攀越

OLCD是如今唯一一项能为柔性显示器提供大尺寸、高亮度和长寿命的显示技术。看似以OTFT为背板的OLCD很美,但是还有几座大山需要翻越。

从制备角度来讲,OTFT还不是十分成熟。北京交通大学教授徐征指出,在无机材料上光刻非常容易,但是在有机材料上光刻却难以实现图案化,所以现在OLED都是依靠精细金属掩模板直接蒸镀。如果OTFT也采用蒸镀工艺,那结构比OLED还要复杂。Paul
Cain透露,FlexEnable公司OTFT采用的是喷墨打印工艺,但是也有人指出,即便采用溶液法制备,也无法形成尺寸极小的有机半导体薄膜的图案。

从迁移率来看,虽然OTFT超过a-Si TFT,介于a-Si TFT与LTPS TFT之间,但是a-Si
TFT、LTPS TFT更为成熟,而且LTPS
TFT实现柔性的难度不大,OTFT优势并不明显。徐征指出,OTFT迁移率虽然高于a-Si
TFT,但是远不及LTPS TFT和IGZO TFT,而且柔性LTPS
TFT现在十分成熟,OLCD不一定需要OTFT。而且OTFT是有机薄膜晶体管,与OLED一样,存在寿命的问题。

从有机半导体材料发展情况来说,有人指出,n-型有机半导体材料发展速度慢,目前大部分是p-型有机半导体材料,这与成熟的非晶硅NMOS工艺、低温多晶硅CMOS工艺在驱动显示器件上的吻合度较差有关,即便不用于显示器件,用于一般的逻辑电路,也无法满足CMOS的驱动要求。

据了解,目前,FlexEnable基于OTFT已经做出12.1英寸、4.7英寸OLCD样品。Paul
Cain介绍,FlexEnable公司4.7英寸OLCD的厚度可以做到0.3mm,再加上背光0.5mm,那么整块柔性OLCD屏的厚度为0.8mm,曲率半径为10mm。

Paul
Cain向《中国电子报》记者解释,侧入式LED背光OLCD的内弯半径可以做到10mm,不会十分明显改变背光的亮度均匀性。

虽然FlexEnable在尝试突破OTFT技术瓶颈,推动OLCD产品化,但是并没能从根本上解决上述OTFT三大难题。

OLCD还在样品阶段,无法与OLED相抗衡

LCD柔性化并不是一个新话题,在LCD不断轻薄化的过程中,柔性化自然会成为新的研究方向。一位行业资深人士指出,近20年以来人们一直尝试将LCD柔性化,但是LCD结构太复杂,需要背光、导光板、偏光片、PI等,即使能成功柔性化也很难量产。日本面板企业和我国台湾面板企业很早就开始研发OLCD技术,有专家表示:“如果OLCD真的可量产的话,很多年以前就已经成功了”。

而且LCD的液晶介于液态和固态之间,低温环境下会变成固态,高温环境下可能变成液态,难以适应温度变化比较大的环境,这是LCD根本性的问题。

现在大部分面板厂商都将柔性面板寄托于OLED,投资了不少第6代柔性AMOLED生产线,有些已经成功量产并向终端厂商供货了。供应链企业代表指出,一项技术可不可行,只看设备厂商的投入就知道了,现在设备厂商都在研发柔性OLED设备,很少研发OLCD设备。

既然OLCD大势已去,为何还有人继续投入研发、量产呢?产业专家指出,柔性OLED势不可挡,它们被逼着把多年前研究的OLCD拿出来炒话题。现在OLED投资金额太大,大部分日本公司不敢投资,但是又不能不研发新技术,只能将OLCD搬出来。“明知道不行但是硬要做”。但是也有人指出,现在液晶面板是显示产业的主力军,如果OLCD能够量产,对于液晶面板来说就是一次重要性的升级。

目前,欧洲的一些企业看到中国面板产业正在崛起,也想将多年积累的技术在中国产业化,其中一项技术就是OLCD。PaulCain认为,OLCD与柔性OLED的关系不是竞争,而是互补。在大尺寸或者长寿命、高亮度的柔性显示应用当中,柔性OLED暂时不是一个可行的方案,OLCD反而更具有优势。OLCD适用于智能家电、汽车、数字标牌、笔记本电脑、显示器等应用。

确实,目前柔性OLED并不是十全十美,存在价格贵、寿命不够长等问题。但专家指出,LCD刚刚普及的时候价格同样十分昂贵,随着技术的进步,材料和设备成本的下降,现在LCD已经非常便宜了,OLED正在经历这样的过程,刚性OLED成本已经低于同规格的LCD,未来柔性OLED价格优势也会体现出来。OLED寿命也在以25-30%速度成长,在移动终端领域已经能够满足消费者的需求了。

不管是柔性OLED,还是OLCD,都不是完美的柔性显示技术。目前来看,OLCD似乎被大多数主流液晶面板厂商忽视了,几乎没有面板厂商尝试将OLCD量产化。它们在柔性显示技术上更加偏爱OLED,一方面大力投资第6代柔性OLED生产线,另一方面在试图攻克印刷OLED产业化的技术难题。

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