中国式创新：TCL华星印刷OLED技术，破解卡脖子难题
如今高端顯示器產品可分為兩類，一是采用Mini LED技術的LCD顯示器，二是采用WOLED、QD-OLED技術的OLED顯示器，后者由于具備更鮮艷的色彩，更快的響應速度相對更受玩家喜愛，但也有其一時難以克服的缺點，例如像素密度低、售價高昂等，這便催生了以TCL華星為代表的印刷OLED技術。
傳統中大尺寸OLED技術問題多，難以普及
想要搞清楚什么是印刷OLED技術，首先還得從OLED技術本身聊起。
與傳統的LCD技術不同，OLED不需要背光層和液晶層，每一顆像素均能獨立發光，可以獨立關閉而不影響其他像素的正常顯示，從而使得對比度可以“無限大”，較之LCD色彩更加鮮艷通透。中大尺寸OLED顯示器面板所采用的技術無外乎WOLED、QD-OLED，但二者均有著上述的低像素密度和高昂售價的問題，一時難以飛入尋常百姓家。
WOLED，是LG Display所主導的一種OLED技術，主要應用于電視機、顯示器領域。其基本原理是將一個像素單元的發光材料產生出的白光，通過紅綠藍三色濾光片過濾出三原色，并保留一定的白光不進行過濾，用以在高亮度場景下增加白色像素的亮度以提高畫面亮度，因此WOLED面板并非由三個子像素所組成，而是由四個，即紅綠藍白所組成。這種技術在一定程度上有利于緩解OLED亮度普遍較低的情況，但在高亮度場景下卻會造成畫面泛白，鮮艷色彩被白光“沖淡”。不過由于其相對規則的像素排列，在文字顯示清晰度方面較之QD-OLED仍有優勢。
QD-OLED，是三星電子所主導的一種OLED技術，其原理和WOLED有些許相似，但在細節上卻大有不同，QD-OLED單位像素的光源并非是白色而是藍色，同時覆著于光源之上的“濾光片”實為能激發出紅色和綠色的量子點涂層，在量子點技術的加持之下，QD-OLED既避免了濾光片所導致的亮度折損 ，又因為量子點特性而擁有了更純凈的三原色，從而在整體上色彩更鮮艷、亮度更高。
但QD-OLED也并非盡善盡美，由于制造工藝限制，QD-OLED的像素排列呈現出“品”字形，在顯示邊緣銳利的文字和圖形時，會出現“彩邊”的現象，從而影響使用體驗。這也是大多數游戲玩家對QD-OLED顯示器津津樂道，而文字工作者卻無動于衷的原因之一。
蒸鍍工藝限制面板發展，精密金屬掩膜版是關鍵原因？
除了上述的色彩、亮度、清晰度的問題，像素密度也一直困擾著OLED在顯示器領域的發展，歸根結底是傳統的OLED蒸鍍工藝所導致。
OLED蒸鍍工藝又稱FMM OLED，是目前采用最為廣泛的一種OLED制造技術。OLED蒸鍍工藝是指，在高溫真空環境下，通過蒸鍍機將有機材料進行加熱蒸發，使有機材料透過FMM（Fine Metal Mask）精密金屬掩膜版沉積到上方的基板中，經過多次蒸鍍最終形成一顆顆像素。
該工藝對于FMM精密金屬掩膜版的精度要求極高，像素密度越高，那么金屬掩膜版的開孔精度也就越高，面板尺寸越大，金屬掩膜版的尺寸也就越大，但是加工精度、材料強度終究是有極限的，當尺寸大到一定程度時地心引力的作用便凸顯出來，使得金屬掩膜版發生形變。
同時，蒸鍍工藝的材料利用率也十分低下，僅有30%，大部分有機材料在蒸鍍過程中并不能附著到基板上，在清洗金屬掩膜版的過程中被白白浪費掉，成本陡增且并不環保。
TCL華星選擇彎道超車，突破工藝發展和自主化瓶頸
從一定意義上講，正是傳統的OLED蒸鍍工藝中的金屬掩膜版限制了OLED顯示器分辨率的提高及顯示器價格的降低。
那么能不能丟掉精密金屬掩膜版，直接在基板上加工像素呢？
以華星光電為代表的印刷OLED技術給出了答案——將有機材料直接噴涂到基板上！
所謂印刷OLED（IJP OLED），是指將有機材料先配置成溶液，然后通過極高精度的噴墨印刷設備直接噴涂于基板上，基板則是預先進行制備，上面充滿了密密麻麻的像素孔，以確保每一滴有機材料可以精準“著陸”，從而使得有機材料的利用率高達90%，較之蒸鍍工藝提高了200%。同時，由于印刷OLED不需要十分苛刻的高溫真空環境，使得綜合制造成本更低。
在清晰度問題上，由于不再有金屬掩膜版的限制，使得像素密度可以提高到300ppi以上。正如TCL華星首席技術官閆曉林所說：“IJP技術是OLED技術里面唯一一個技術，可以從TV一直覆蓋到手機。”
此外，印刷OLED在像素排列以及發光效率方面也有很大優勢，和常規LCD面板相同，印刷OLED也是采用了標準RGB排列，使其清晰度方面不輸LCD，遠超QD-OLED。在發光效率方面，與QD-OLED和WOLED相比，在相同的亮度下能耗可以做到更低。
值得一提的是，TCL華星并非是印刷OLED的唯一的開創者，早在華星之前，日本面板廠商JOLED就一直深耕該領域，華星一度對其進行注資合作。JOLED在2021年年末量產的27寸4K OLED面板一度讓LG放棄自家WOLED技術轉投印刷OLED的懷抱，代表產品便是27EP950。作為OLED巨頭的三星也未止步于蒸鍍工藝，準備在第三代QD-OLED產品上采用超精密微噴墨工藝，使量子點墨水更加準確的沉積到基板上，以提高像素密度。可見，印刷噴墨工藝將是OLED工藝下一個發展方向。
印刷OLED技術本身的發展可謂困難重重但又充滿機遇，原本一直在印刷OLED賽道領跑的JOLED由于自身財政問題于2023年3月27日宣布破產清算，一時彷佛宣告了印刷OLED路線的死亡。但TCL華星不但沒有感到絕望反而一舉抓住了這一機遇，買下了JOLED的產線設備，并將其整體搬遷至武漢，依托引進的JOLED產線和自身十余年的印刷OLED研究經驗，重建全球唯一一條印刷OLED 5.5代量產線。2024年11月16日，TCL華星宣布印刷OLED正式量產并發布全新技術品牌——APEX。同時，維信諾也宣布其在合肥的8.6代OLED產線也將首次搭載無FMM技術，但與TCL華星不同，其采用的是光刻OLED而非印刷OLED。
驅使國內廠商發力無FMM技術的原因，不僅僅在于提升產品質量的需求，同時還有日韓企業對于傳統OLED制造產業鏈的控制。在傳統的OLED蒸鍍技術中，無論是蒸鍍機還是掩膜版的金屬材料，都由日韓企業所壟斷。例如日本佳能的TOKKI，一年僅僅生產十幾臺真空蒸鍍機，但卻操縱著全球的蒸鍍機市場。再如掩膜版的金屬材料Invar合金的生產為日本日立金屬所壟斷。TCL華星選擇更換賽道進行彎道超車，無疑有助于從源頭上解決“卡脖子”難題。
總而言之，中國人的聲音在OLED領域將越來越大，至于到底是蒸鍍OLED還是印刷OLED，抑或是光刻OLED贏得未來，讓我們拭目以待。
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