中國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了重大突破。今年11月末,國(guó)內(nèi)頂尖顯示企業(yè)TCL華星宣布,位于武漢的G5.5代印刷OLED產(chǎn)線已正式啟動(dòng)量產(chǎn)。這一里程碑事件預(yù)示著在全球顯示領(lǐng)域,中國(guó)企業(yè)首次主導(dǎo)了技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展,改寫了過(guò)去由國(guó)際企業(yè)壟斷的行業(yè)技術(shù)革新和商業(yè)化進(jìn)程的歷史。

　　放眼全球產(chǎn)業(yè)版圖,除TCL華星的印刷OLED外,已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的OLED技術(shù)路線還有另外三個(gè):QD-OLED、WOLED、和FMM-OLED。其中,FMM-OLED技術(shù)為全球中小尺寸OLED主流技術(shù),WOLED和QD-OLED則為全球中大尺寸主流的OLED技術(shù)。但這三種技術(shù)路線,均由韓系面板廠主導(dǎo)。

TCL華星印刷OLED產(chǎn)品

　　從生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看,這三條技術(shù)路線還有一個(gè)共同點(diǎn),其顯示屏的核心發(fā)光元件的生產(chǎn)均使用蒸鍍工藝,即在真空環(huán)境中加熱有機(jī)發(fā)光材料,材料升華成氣態(tài)后均勻沉積在基板上形成發(fā)光層,再通過(guò)不同的方式得到紅、綠、藍(lán)三原光,從而構(gòu)成彩色圖像。

　　而印刷OLED,則和它的名字一樣,是通過(guò)噴墨打印技術(shù),把紅、綠、藍(lán)三原色的發(fā)光材料溶液按照預(yù)設(shè)圖案精準(zhǔn)印噴射到基底上,再經(jīng)過(guò)干燥、退火等工藝,使溶液中的有機(jī)材料形成 OLED 發(fā)光層,像印刷報(bào)紙一樣制造顯示屏。

　　在這個(gè)過(guò)程中,打印頭將以上萬(wàn)赫茲的頻率高速工作,在30秒之內(nèi)將微米級(jí)別精度的發(fā)光材料打印在玻璃上,同時(shí)還要克服干燥過(guò)程中溶質(zhì)不平整等各類問(wèn)題,其過(guò)程比常規(guī)的打印要艱難、復(fù)雜得多。

　　整體來(lái)看,印刷OLED具有結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,材料利用率高,具備相對(duì)成本優(yōu)勢(shì),并可實(shí)現(xiàn)更高的PPI和更長(zhǎng)壽命等特性。并且從技術(shù)原理來(lái)看,印刷OLED可能是唯一能夠覆蓋小、中、大尺寸全產(chǎn)品的OELD顯示技術(shù)。

　　隨著TCL華星印刷OLED技術(shù)的突破和商業(yè)化,中國(guó)在全球OLED供給市場(chǎng)中的地位將變得更加重要。這一里程碑式的成就,不僅展現(xiàn)了中國(guó)企業(yè)的技術(shù)實(shí)力,也為顯示產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展開(kāi)拓出一條新路徑。

　　需求:潛力巨大

　　現(xiàn)代生活,屏幕無(wú)處不在。從19世紀(jì)末CRT技術(shù)問(wèn)世開(kāi)始,顯示技術(shù)已走過(guò)百余年歷程。

　　目前,市面上主要的顯示屏幕為L(zhǎng)CD和OLED兩種,綜合技術(shù)成熟度、應(yīng)用領(lǐng)域以及總產(chǎn)值等各方面來(lái)看,LCD為最主流技術(shù),特別是在電視、電腦等中大尺寸領(lǐng)域,LCD憑借著成熟的工藝、完善的產(chǎn)業(yè)鏈、更高的穩(wěn)定性以及更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的成本等,占據(jù)著絕對(duì)的市場(chǎng)地位,并且這一格局在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間里不會(huì)動(dòng)搖。

　　但作為顯示技術(shù)的后起之秀,OLED屏幕的應(yīng)用也在逐漸擴(kuò)大,特別是在高端手機(jī)領(lǐng)域。

　　根據(jù)市場(chǎng)研究公司Omdia的統(tǒng)計(jì),今年一季度OLED在全球智能手機(jī)顯示屏的市場(chǎng)份額已經(jīng)達(dá)到51%,首次超過(guò)了LCD顯示屏,其中蘋果、三星、華為等主打高端市場(chǎng)的手機(jī)品牌,以及榮耀、小米、VIVO等大部分國(guó)產(chǎn)手機(jī)的旗艦機(jī),基本都已經(jīng)使用OLED屏幕。

　　為何眾多手機(jī)廠商積極擁抱OLED?

　　作為移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的產(chǎn)物,便攜是智能手機(jī)的基本特性,屏幕作為人機(jī)交互的接口,隨著全面屏的流行、各類生活?yuàn)蕵?lè)應(yīng)用的增加,消費(fèi)者對(duì)于屏幕在顯示效果、響應(yīng)速度、續(xù)航能力等方面的要求都越來(lái)越高。

　　OLED,有機(jī)發(fā)光二極管,相較需要配合背光源顯示圖像的LCD而言,具備自發(fā)光特性,并且能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)像素點(diǎn)的獨(dú)立控制。因此,OLED屏幕可以實(shí)現(xiàn)比LCD屏幕更高的對(duì)比度和更快的響應(yīng)速度,同時(shí)能耗也相對(duì)更低。

　　并且由于可以省去背光板、濾光片等空間,OLED屏幕本身能做到更加纖薄,那么采用OLED屏的手機(jī),就可以塞下更大容量的電池,并使得整機(jī)更加輕薄。

　　另外,OLED還可以實(shí)現(xiàn)曲面屏、折疊屏等柔性顯示功能,可以說(shuō)是直接打開(kāi)了一個(gè)新的增量市場(chǎng)。因此不難理解OLED屏幕為什么受到手機(jī)廠商青睞。

　　隨著OLED技術(shù)的進(jìn)步,其在平板、筆記本電腦、醫(yī)療等中尺寸應(yīng)用領(lǐng)域的滲透也在加速。

　　在平板和筆記本電腦領(lǐng)域,OLED屏幕的高分辨率和色彩準(zhǔn)確性能夠滿足用戶處理圖像、視頻和游戲等需求。同時(shí)OLED還可以減輕設(shè)備重量,使筆記本電腦和平板電腦更加便攜。

　　特別是在筆記本電腦領(lǐng)域,性能越來(lái)越高的游戲本,以及搭載AI技術(shù)新款產(chǎn)品,對(duì)顯示畫質(zhì)、響應(yīng)速度和功耗節(jié)省的要求都要更高,辦公本也在向更輕薄的設(shè)計(jì)迭代,這都促使OLED在筆電領(lǐng)域的滲透持續(xù)加速。

　　市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Omdia預(yù)計(jì),全球筆記本電腦OLED出貨量將呈現(xiàn)顯著增長(zhǎng),2024年將達(dá)到510萬(wàn)臺(tái)、2025年增至700萬(wàn)臺(tái),2026年增至1850萬(wàn)臺(tái)。

　　醫(yī)療顯示也是OLED一個(gè)重要的應(yīng)用方向。OLED顯示器因其高分辨率和快速響應(yīng)時(shí)間,能夠在手術(shù)中幫助醫(yī)生進(jìn)行精確手術(shù)導(dǎo)航,同時(shí)能使CT、B超等數(shù)字醫(yī)學(xué)影像顯示更加清晰,方便醫(yī)生作出更加準(zhǔn)確的判斷。TCL華星印刷OLED的首款量產(chǎn)產(chǎn)品,就選擇了醫(yī)療顯示。

TCL華星首款量產(chǎn)印刷OLED 4K 顯示屏(21.6”)

　　除此之外,隨著新能源汽車、智能座艙技術(shù)的發(fā)展,消費(fèi)者對(duì)于高畫質(zhì)、交互性更好的高端屏幕需求逐漸顯現(xiàn),OLED屏幕憑借其具備超寬視角、快速響應(yīng)等特性,在高端車顯屏市場(chǎng)同樣展現(xiàn)出發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　總的說(shuō)來(lái),隨著各類應(yīng)用場(chǎng)景的需求升級(jí),各類電子產(chǎn)品對(duì)屏幕的輕便、響應(yīng)迅速、功耗低等需求將持續(xù)增加,這是OLED相關(guān)企業(yè)實(shí)現(xiàn)價(jià)值成長(zhǎng)的動(dòng)力來(lái)源。

　　OLED出貨量和市場(chǎng)規(guī)模在近幾年也都實(shí)現(xiàn)了快速增長(zhǎng)。2012年時(shí),OLED的市場(chǎng)規(guī)模僅72億美元,到2022年底,OLED的整體市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)增長(zhǎng)至424億美元。根據(jù)Omdia預(yù)測(cè),到2027年OLED市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)增長(zhǎng)至549.5億美元。

　　技術(shù):百花齊放

　　面對(duì)如此發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)機(jī)遇,中外頭部面板制造商如三星、LGD、京東方、TCL華星等早已摩拳擦掌,紛紛布局OLED領(lǐng)域,并探索出了FMM-OLED、QD-OLED、WOLED和印刷OLED等不同的技術(shù)方案。

　　印刷OLED技術(shù),在畫質(zhì)、能耗、壽命、成本及材料使用率、環(huán)保節(jié)能減排、視覺(jué)健康等方面,展現(xiàn)出了不俗的實(shí)力。

　　畫質(zhì)的好壞,是衡量一塊屏幕優(yōu)劣的最直接方式。對(duì)于手機(jī)、平板、筆電等小中尺寸屏幕的設(shè)備,人們?cè)诮嚯x使用時(shí),視覺(jué)上對(duì)屏幕的細(xì)膩程度會(huì)更為敏感,此時(shí)PPI 就成為影響屏幕畫質(zhì)的重要因素。

　　PPI指屏幕每英寸所包含的像素?cái)?shù)量,是衡量屏幕像素密度的指標(biāo)。高PPI能夠使得屏幕圖像的細(xì)節(jié)更加豐富,文字和圖像的邊緣更加平滑,呈現(xiàn)出更清晰逼真的畫面效果,尤其在呈現(xiàn)顯示復(fù)雜場(chǎng)景和微小元素時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯。PPI數(shù)值的高低與像素排列方式緊密相關(guān)。

　　印刷OLED技術(shù)是目前唯一能夠?qū)崿F(xiàn)紅綠藍(lán)規(guī)則像素排列的OLED技術(shù),同時(shí)通過(guò)與設(shè)備廠商實(shí)現(xiàn)精細(xì)化1皮升打印頭設(shè)備和工藝的開(kāi)發(fā),其印刷OLED屏幕產(chǎn)品PPI已經(jīng)成功突破300,從而在文字的顯示、色彩等方面都具備優(yōu)勢(shì)。

　　功耗、壽命是市場(chǎng)對(duì)于消費(fèi)電子產(chǎn)品及其屏幕高度關(guān)注的因素。功耗方面,由于印刷OLED以及FMM-OLED自身結(jié)構(gòu)層數(shù)較少,通電后電壓相對(duì)較低,反映到產(chǎn)品規(guī)格上功耗就相對(duì)更低;與此同時(shí),TCL華星印刷OLED通過(guò)材料配方優(yōu)化、真空干燥制程優(yōu)化等,使光學(xué)效率得以提升,功耗水平也進(jìn)一步降低。

　　OLED的壽命和開(kāi)口率相關(guān),所謂開(kāi)口率,就是像素有效的發(fā)光區(qū)面積與像素整體面積的比率。開(kāi)口率越高,在顯示相同亮度的條件下,像素OLED器件發(fā)光工作時(shí)對(duì)應(yīng)的電流密度越小,器件衰減更慢,產(chǎn)品的壽命也就越長(zhǎng)。

　　印刷OLED不受金屬掩膜板的限制,像素開(kāi)口面積主要受到光刻工藝影響,通過(guò)提升光刻能力和材料性能,印刷OLED可實(shí)現(xiàn)更高的像素開(kāi)口率,同時(shí)TCL華星基于印刷 OLED 器件壽命模型開(kāi)發(fā)了涵蓋電路補(bǔ)償和算法補(bǔ)充的先進(jìn)補(bǔ)償算法,這些措施使得其印刷OLED產(chǎn)品壽命有效延長(zhǎng)。

　　印刷OLED還具備更高的材料利用率,從而顯著降低生產(chǎn)成本。

　　目前運(yùn)用最為普遍的FMM-OLED,需要通過(guò)精細(xì)金屬掩膜板來(lái)定義像素的發(fā)光區(qū)域。在整張金屬板上,將像素發(fā)光區(qū)對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行開(kāi)孔,真空腔體中,發(fā)光材料經(jīng)加熱升華為氣態(tài),擴(kuò)散通過(guò)精細(xì)金屬掩膜板上的微孔,精確沉積到基底對(duì)應(yīng)位置,形成 RGB 三原色發(fā)光層。

　　在這個(gè)過(guò)程中,絕大部分材料會(huì)殘留在掩膜板上,有效的利用率甚至不到30%。而印刷OLED直接通過(guò)高精度的噴頭,將噴墨打印在預(yù)先制備好的基板的像素坑內(nèi),其對(duì)材料的利用率能夠達(dá)到90%以上。

　　同時(shí),由于印刷OLED真空制程更少,大概能減少90%的真空腔體需求,這不僅有助于減少設(shè)備投資,也能夠降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。根據(jù)初步的估算,跟蒸鍍OLED相比,印刷OLED碳排放能夠減少20%,對(duì)環(huán)境更為友好。

　　對(duì)視覺(jué)健康的關(guān)注也越來(lái)越成為現(xiàn)代人在選擇顯示設(shè)備時(shí)的重要考量因素。由于OLED的調(diào)光決定了其容易產(chǎn)生屏閃,不利于視覺(jué)健康,OLED技術(shù)在早期因曾一度因“傷眼”問(wèn)題而為人所詬病。通過(guò)調(diào)光方式的改進(jìn),整體已經(jīng)有所改善。TCL華星長(zhǎng)久以來(lái)十分注重對(duì)用戶的視覺(jué)關(guān)懷,印刷OLED技術(shù)通過(guò)過(guò)濾藍(lán)光器件的設(shè)計(jì),讓藍(lán)光有害波長(zhǎng)大幅下降,從而對(duì)用戶視覺(jué)更加友好。

　　從技術(shù)細(xì)節(jié)回到更大的視角,TCL華星印刷OLED技術(shù)的種種突破與成功量產(chǎn),無(wú)疑為中國(guó)乃至全球顯示行業(yè)的發(fā)展打開(kāi)了一條新的路徑。

　　而一條新技術(shù)路徑的崛起,絕不意味著其與其他技術(shù)路線的天然互斥。正如TCL華星印刷OLED中心長(zhǎng)曹蔚然此前在接受媒體采訪時(shí)所談及的那樣,“顯示技術(shù)未來(lái)一定是百花齊放的,不同的技術(shù)去滿足不同的需求”。

　　可以說(shuō)無(wú)論是OLED中不同技術(shù)流派,還是OLED與LCD,不同顯示技術(shù)路線之間總是既存在競(jìng)爭(zhēng),促使彼此不斷優(yōu)化升級(jí);又存在互補(bǔ),在彼此延展交織中,共同滿足人類社會(huì)對(duì)于信息傳播和可視化的需要,并推動(dòng)顯示技術(shù)向更高的層次邁進(jìn)。

　　目前,TCL華星以中尺寸應(yīng)用為突破口,積極推進(jìn)印刷OLED生產(chǎn)線的量產(chǎn),而整體上,TCL采用的是技術(shù)共存策略——多產(chǎn)線并行,力爭(zhēng)為客戶提供所有尺寸、多種產(chǎn)品的全解決方案。在手機(jī)、手表等小屏幕領(lǐng)域,TCL華星仍采用FMM OLED工藝制造,在中等尺寸領(lǐng)域擴(kuò)展印刷OLED新技術(shù)的應(yīng)用,在大尺寸領(lǐng)域,則積極推動(dòng)LCD往高端化發(fā)展。

　　升級(jí):變革突破

　　產(chǎn)業(yè)發(fā)展與演進(jìn)的深層次邏輯中,總是必須同時(shí)包含有供給和需求兩方面的促動(dòng)因素。如果僅有需求而無(wú)法生產(chǎn),或僅有生產(chǎn)能力而缺乏需求,都難以形成真正意義上的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

　　想在顯示領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破的難度可想而知。但幸運(yùn)的是,顯示領(lǐng)域同時(shí)出現(xiàn)了消費(fèi)者需求的提升,以及中國(guó)廠商在研發(fā)、生產(chǎn)能力上的持續(xù)進(jìn)步。

　　需求端,OLED在智能手機(jī)領(lǐng)域不斷提升的占比,已經(jīng)印證了消費(fèi)者對(duì)更優(yōu)顯示方案的需求。而平板、筆記本電腦、醫(yī)療顯示等領(lǐng)域,OLED的發(fā)展?jié)摿σ惨驯徽J(rèn)可。

　　供給側(cè),與曾經(jīng)LCD產(chǎn)業(yè)因后進(jìn)而苦苦追趕不同,這一場(chǎng)競(jìng)技的開(kāi)局,中國(guó)廠商就已經(jīng)登上舞臺(tái),并成為了OLED行業(yè)技術(shù)進(jìn)步與商業(yè)化進(jìn)程的積極推動(dòng)者。

　　回望過(guò)去,顯示產(chǎn)業(yè)從0到1的突破往往發(fā)軔于海外。中國(guó)企業(yè)作為追隨者,雖然能夠在“從1到100”的過(guò)程中將產(chǎn)業(yè)推上一個(gè)新的高度,但始終未能真正引領(lǐng)一項(xiàng)具有革命性意義的全新技術(shù)從無(wú)到有、從有到優(yōu)。這也讓我們一度處于被動(dòng)的局面。

TCL華星G5.5代印刷OLED產(chǎn)線內(nèi)部

　　就像曾經(jīng)海外企業(yè)一度向我們封鎖LCD技術(shù),使中國(guó)液晶電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到了諸多限制,不僅成本難以控制,供應(yīng)穩(wěn)定性上也存在風(fēng)險(xiǎn)。這一情況直到2010年后中國(guó)企業(yè)攻占了LCD技術(shù)高地之后,才得以逐漸改善。

　　如今,中國(guó)企業(yè)在全球OLED市場(chǎng)積極追趕,尤其這一次由TCL華星研發(fā)并量產(chǎn)的印刷OLED,不僅是對(duì)OLED領(lǐng)域技術(shù)路線的突破,也是我國(guó)在一次全新的技術(shù)領(lǐng)域從0到1的突破。這是第一次由中國(guó)企業(yè)引領(lǐng)了技術(shù)升級(jí)并進(jìn)入商業(yè)化階段,可以說(shuō)具有里程碑式的意義。

　　突破源于堅(jiān)持。自2013年開(kāi)始印刷OLED的研究、2014年于廣州開(kāi)設(shè)第一家印刷OLED實(shí)驗(yàn)室,到2024年終于實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),在印刷OLED研發(fā)的道路上,TCL華星堅(jiān)持了11年,在這11年的時(shí)間里,雖然一路前行的同伴很多,但不斷加碼投入的,只有TCL華星。

　　堅(jiān)持也必有回響,印刷OLED技術(shù)的成功量產(chǎn),不僅為TCL自身的發(fā)展打開(kāi)空間,同時(shí)也為中國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)的上下游帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。

　　對(duì)上游,印刷OLED技術(shù)的發(fā)展刺激了對(duì)印刷設(shè)備和打印材料的需求,為相關(guān)供應(yīng)商帶來(lái)了新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

　　對(duì)下游,印刷OLED則有助于提供兼具高畫質(zhì)和成本競(jìng)爭(zhēng)力的方案,有望推動(dòng)OLED技術(shù)在智能設(shè)備,特別是中尺寸智能設(shè)備上的普及,讓OLED顯示屏不再是僅限于高端或旗艦級(jí)產(chǎn)品的配置,在助力硬件企業(yè)進(jìn)一步豐富產(chǎn)品線的同時(shí),為更廣泛的用戶帶來(lái)更加優(yōu)質(zhì)、美好的視覺(jué)體驗(yàn)。

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