探访TCL华星武汉印刷OLED产线：无需大规模真空环境，材料利用率超90%

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智东西（公众号：zhidxcom）

作者 | 杨蕊伃

编辑 |漠影

智东西10月17日报道，全球首条采用印刷OLED技术生产显示屏的产线在TCL华星生产基地投入使用，首款应用于医疗设备的显示屏已成功试产，并计划在年底前启动量产。

据产线讲解员介绍，TCL华星印刷OLED技术产线占地11000平方米。通过喷墨打印技术控制的精确喷墨，TCL华星印刷OLED对光电材料的利用率超过90%，其他一般技术对材料的利用率仅为30%左右。

智东西与少数业内媒体一起参观该产线，并与TCL华星印刷OLED中心中心长曹蔚然博士、印刷OLED中心面板设计部部长韩佰祥、印刷OLED中心面板工程部副部长李朝晖进行了一次深入交流，对TCL华星在印刷OLED技术方面的策略布局、技术革新以及独家优势成果进行了讨论。



一、印刷OLED技术：高对比度、低成本

OLED作为新一代显示技术，因其在画质、功耗、寿命等方面的优势，近年来受到了市场的广泛关注。因其在多个尺寸和应用领域的渗透率快速提升，OLED成为推动显示产业发展的重要力量。

尽管OLED技术的市场潜力巨大，但高昂的投资生产成本仍然是限制其普及的主要障碍。



怎么才能克服OLED面临的严峻挑战呢？对此，TCL华星交出了印刷OLED技术这一答卷，以进一步提高产品性能和成本竞争力。

TCL华星印刷OLED技术在成本控制、生产灵活性和环境友好性方面均展现出了明显的优势。

印刷OLED技术，也称为喷墨打印OLED，是一种非接触、易于图案化、节约材料的薄膜沉积技术。该技术以灵活性、高对比度、制造成本和能源效率等方面的优势，成为了下一代显示技术中备受关注的一种。

相比传统的蒸镀OLED，印刷OLED的制造成本相对较低，制造工艺更为简单，但却能提供出色的对比度、色彩表现和图像质量。



▲机器工作动态视频采用慢镜头拍摄，比实际工作速度慢4-5倍

不过，当前TCL华星武汉生产基地里除了印刷工艺，仍保留着蒸镀工艺。

对此，TCL华星印刷OLED中心中心长曹蔚然博士解释说，OLED显示屏大致由六到七层结构组成，最上面和最下面是金属电极，正电极在背板工厂用真空方法制作，负电极也是如此。这两个电极之间是几层有机材料。目前，靠近负电极的那层有机材料仍使用真空热蒸镀方法成膜。不过，TCL华星正在开发一种印刷成膜工艺，未来希望实现有机层的全打印制程。



二、印刷OLED寿命延长，开口率是FMM OLED的2-3倍

TCL华星历经11年的不懈努力，成功突破了印刷OLED技术的多个技术壁垒，带来了画质、功耗和寿命方面的重大革新。

TCL华星在印刷OLED技术上取得的显著突破，究竟有何秘诀？根据TCL华星的官方信息，这些技术进步主要体现在以下几个关键方面。

1、像素突破，画质升级。首先，TCL华星会对打印头的硬件进行升级，与此同时，再与经过优化的打印精度算法相互配合，从而有望提升至300PPI。其次，TCL华星通过RGB Side-by-side排列，在文本显示上实现了更锐利清晰的视觉效果。

2、工艺跃升，功耗降低。印刷OLED技术类似于纸张印刷，简化了生产过程，无需昂贵的真空蒸镀设备和高精度金属掩膜板，材料利用率可达90%以上。

3、“软硬”结合，寿命延长。印刷OLED在开口率方面相较传统蒸镀OLED有2-3倍以上的优势，这意味着可以降低相应电流密度，从而延长显示寿命。



▲印刷OLED技术模拟演示效果，非实际效果

三、平板、笔记本和显示器成为OLED面板下一个应用趋势

目前，OLED技术已经在智能手机市场占据主导地位，并且有越来越多的观点认为，在IT领域，平板、笔记本以及显示器会成为OLED面板的下一个应用趋势。

TCL华星印刷OLED技术在当下的推广重心主要集中在中尺寸显示领域。

在曹蔚然博士看来，近年来，OLED屏幕在手机上的应用越来越广泛，从最初的少数几款产品到现在超过一半的智能手机都采用了OLED屏幕。这种屏幕以其出色的对比度和轻薄设计赢得了市场的青睐。

现在，虽然平板电脑、笔记本电脑和显示器市场仍然以LCD屏幕为主，但OLED的天然优势，如高对比度和轻薄特性正使其在这些领域得到越来越快的应用。



在将市场推广的重点转向中等尺寸显示屏领域时，TCL华星面临了哪些挑战？

曹蔚然博士说：“一方面就是电池寿命，需要我们把能耗降下来，对这个要求是很高的，因为是移动式的产品，都是插电的，所以要对材料做不断升级。另一方面，现在我们品牌厂做得越来越好，越来越感知到市场对整个边框、轻薄要求越来越高，我们也要满足这方面的要求。”

四、印刷OLED巧施多策略，烧屏“退散”

OLED显示使用经常会有烧屏和屏闪的问题。针对这方面，印刷OLED有做什么改进呢？

印刷OLED中心面板设计部部长韩佰祥说：“烧屏本身是OLED刚刚进入市场一个特有的状况，很多面板厂也非常关注这一点。现在我们会从几个方面去解决烧屏的问题。第一个，是从显示材料的本身入手。第二个，我们做了很多算法类研究，比如说通过一些系统补偿的方式，降低烧屏可能性。包括还有一些特殊算法，可以把整个画素进行不断shift去移动、去减少固定区域的成像。另外，从设计面也会做一些研究，比如说增加它的开口率。”

在韩佰祥看来，屏闪是一个普遍现象，尤其是在手机屏幕上，早期常用的PWM调光技术就会引起屏闪，这也引发了对护眼功能的需求。

他说：“目前各家厂商已经在推动进行像DC调光方式，减弱屏闪的状况，这个部分的技术其实是通用的。”

对于印刷OLED技术而言，其主要应用领域是中尺寸显示市场。在这个领域，对于低灰阶的显示要求不像手机那么严格，因此通常不会采用PWM调光方式。

相比之下，中尺寸设备的屏闪问题本身就不如手机那么显著。因此，印刷OLED技术在中尺寸显示领域的应用，其屏闪问题相对手机来说要小得多。



五、迎战性能挑战，良率攀升节节高

印刷OLED未来面临的最大挑战之一，是印刷性能不佳。这主要是因为传统的感光材料性能不如当前的数字材料。

对于目前印刷OLED良率上有哪些挑战这一问题，曹博士说:“最大的挑战就是大家说的性能不好，就因为这个材料性能没有蒸镀材料好，这个可能是目前影响大家对这个技术本身信心一个最重要的点。”

曹博士补充道：“TCL华星在这方面投入了大量资源，与国内外多家材料厂商合作进行开发。目前印刷OLED这个制程本身看起来没有什么太大的问题，就液滴滴落的这个过程，是没什么大问题的。当然整个面板的生产工序非常复杂，我们要做好前后的搭配，现在良率也在不断爬升。”

为了提高良率，各家面板制造商正在不断优化生产工艺。

随着OLED在智能手机、平板电脑、笔记本电脑、车载显示等领域的渗透率提升，市场需求的增长也将进一步推动印刷OLED良率的提升。



六、无需过大真空环境，成本降低，打印头数量增加成膜面积宽度

印刷OLED这个制程本身，就是不断靠增加打印头，来增加一次成膜面积的宽度。

曹蔚然博士介绍说：“第一，它不是真空制程，所以不需要去营造很大的真空环境。第二，就是刚才讲的打印头，如果是小的世代线，只要放一个打印头；如果尺寸大了后，不断地往上加就好了，所以我们的小打印机和大打印机的区别，就是打印头数量的多少。目前来看，印刷OLED往大世代走，反而挑战是相对要小一点。”



针对目前面板市场的回暖以及未来TCL华星的产能布局和产品定位上的新规划，曹博士给出了他的看法。

在他的看来，未来将会呈现出三个趋势。首先是电池面积的增长；其次是AIPC带来的笔记本等移动设备的增加；最后是OLED化，产品可能主动往OLED去转。

结语：TCL华星印刷OLED技术推动开拓显示产业新应用空间

TCL华星的印刷OLED技术在成本控制方面展现出极为显著的优势。它对光电材料的利用率竟然高达90%以上，而其他一般技术的利用率仅为30%左右，这一巨大的差距意味着在原材料的使用环节能够实现大幅度的成本降低。

随着技术的推广应用，该技术有望推动整个显示产业在原材料采购和使用成本上的整体下降，使显示产品的生产成本降低，从而在市场竞争中更具价格优势，能吸引更多对成本敏感的客户群体，拓展市场份额。

印刷OLED技术优势还会引导显示产业主动去开拓那些在以往常常被忽视或者开发程度不够充分的中尺寸细分市场，为显示产业开辟新的应用空间。

随着这些中尺寸领域的应用不断拓展和深化，将促进显示产业在不同行业和场景中的深度融合，如在医疗领域中，高画质、低功耗的印刷OLED显示屏能为医疗设备提供更清晰、更准确的显示效果，提升医疗诊断和治疗的精度。

来源：智东西