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三星QD-OLED的新武器 ,将打破LG对大尺寸彩电面板的供给垄断

2023-06-09 08:47:11 广告机厂家

11月份 ,三星8.5代线QD-OLED面板将正式量产 。在此基础上 ,2022年至少包括三星和索尼等品牌将推出采用QD-OLED面板的大尺寸彩电产品 。预计三星将在未来至少投入百亿美元在这一新技术产品上 。这也将打破LG对大尺寸彩电面板的供给垄断 。

近日 ,更多的关于三星QD-OLED面板的制造细节被曝光出来 。其中 ,QD转换膜将采用“喷墨印刷”工艺制造 。这也将成为印刷显示首次在8.5代线等大尺寸面板线上大规模应用 。其制造规模将超过日本JOLED的印刷OLED显示产品 。

对此 ,行业分析认为 ,或许一个属于印刷技术的显示时代已经到来 。而未来随着更多的“显示材料”成膜过程可以采用印刷工艺 ,下一代显示面板制造效率必将显著提升 。

三星的新武器 ,OLED彩色化新路

目前 ,OLED显示面板的彩色化主要分为两种:第一是大多数中小尺寸OLED面板 ,比如6代线采用的三原色RGB OLED发光材料——即通过蒸镀技术 ,在玻璃基板上形成红绿蓝三种不同基色的OLED材料亚像素结构 。这种技术 ,显然需要更多 、更精准的蒸镀技术支持 ,也需要消耗更多的“辅助材料” 。

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 第二种OLED显示彩色化方案是LG大尺寸彩电显示面板采用的技术——白光OLED+彩色滤光膜技术 。即在玻璃基板上形成的OLED亚像素结构都是“白色”的 ,但是通过其上覆盖彩色滤光膜 ,实现三原色分离 ,进而构成彩色亚像素 。这种技术 ,对OLED蒸镀过程的复杂度 、辅料使用量都有降低 ,同时彩色滤光膜的制造和贴合等工艺 ,来自于液晶显示产业链高度成熟的产能 。

而三星QD-OLED面板则“另辟蹊径” 。其采用的彩色化方案是“蓝光OLED+QD转化膜”技术 。即这种显示面板的亚像素结构都是蓝色的OLED材料 ,这可以进一步降低OLED层大尺寸蒸镀的成本和复杂度 。同时 ,在OLED层上使用QD材料的转换膜 ,利用红色和绿色的光致发光QD材料 ,通过OLED层的蓝色光线激发 ,形成绿色和红色的亚像素 ,并配合oeld的蓝色构成“RGB三原色” 。

三星QD-OLED技术 ,虽然在蓝色OLED蒸镀这一层更为“工艺简洁” ,但是显然QD转换膜是新的问题:此前 ,显示产业只是在液晶电视的背光层 ,使用过红色和绿色的光致发光QD材料膜 ,实现蓝色LED背光变成白色背光的转化 。这种液晶QD背光技术的QD材料显然与QD-OLED显示的QD材料是相通的;但是 ,液晶背光源的转换膜却不需要“像素结构” 。

因此 ,三星QD-OLED的彩色化 ,比较此前OLED产业链最大的差异就在于 ,如何制造含有RGB像素结构的QD转换膜 。对此 ,三星采用的技术是“喷墨印刷”QD材料技术

打开印刷显示市场化新路径

目前“喷墨印刷”显示技术是显示行业“大力开发”的崭新工艺技术 。从已经量产的产品看 ,这一技术仅有日本JOLED在中等尺寸屏幕 、5.5代线LTPS背板每月2万片基板产品线上使用过 。

日本JOLED的喷墨印刷显示技术是基于直接的RGB三种材料的喷墨印刷形成亚像素结构 。其彩色化方案与传统的RGB OLED一致 ,不需要特殊的彩色滤光层或者转化层(当然 ,直接的OLED材料印刷也可以用于其它彩色化方案的OLED显示产品) 。不过 ,目前 ,JOLED的印刷显示产品也有问题:1.目前只是实现了LTPS背板产品 ,没有实现非晶硅和金属氧化物等大尺寸显示面板背板技术上的应用;2.仅实现了有限产能的5.5代线基板制造 ,在更大规模制造和更大尺寸基板上还需要经验积累和技术进步 。

即 ,JOLED的印刷显示技术不能直接拿过来支持“彩电OLED”市场需求的产能增长 。大尺寸印刷OLED技术的最新成果是 ,TCL华星联合JOLED产线成功研发出65英寸8K印刷OLED样品 。

不过 ,印刷显示不仅仅是着眼于OLED材料的成膜突破 。海内外部分企业也实现了电致发光QD材料的单色和三原色印刷喷墨显示小尺寸样品的制备;甚至有企业实现了基于印刷技术的micro LED显示单色产品的制备 。

 而 ,三星将喷墨印刷用于光致发光QD的像素化成膜 ,正在成为一个“崭新的印刷显示的尝试点” 。三星的尝试几乎是将目前显示行业“最具成熟性”的下一代技术整合成一个独特的QD-OLED显示方案 。

 比如 ,QD-OLED方案的OLED材料成膜上采用更为成熟的蒸镀工艺 。对比喷墨印刷显示而言 ,蒸镀OLED技术LG已经有大尺寸面板线上有成功先例 ,且OLED材料的油墨化要比蒸镀升华操作的“配方”复杂度 、难度更高 。采用蒸镀OLED工艺显然比大尺寸印刷OLED方案 ,成熟度更高 。

再例如 ,QD材料自身不适合于蒸镀 ,但是极其适合于油墨化印刷 。事实上 ,QD显示产业链一直以来的主要工艺方向就是印刷 。三星没有直接采用印刷工艺的电致发光QD面板方案的理由则是 ,电致发光QD材料没有大规模制造和商业化应用先例——但是 ,光致发光QD材料则有在液晶高品质背光系统上有大规模制造和应用经验 。

所以蓝色蒸镀OLED+彩色光致发光QD印刷成膜的QD-OLED几乎是将“具有一定成熟度的最先进显示工艺和材料技术”“集大成” 。这既可以避免过度超前技术方案的风险 ,也可以实现面向未来的最优“显示效果突破” 。

印刷显示实用化的大门终于打开

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三星QD-OLED初期产品线的规模是8.5代线每月3万片基板 。这一规模无疑对于彩电产业而言是“萤火之光” ,但是对于印刷显示技术的应用而言 ,其规模远超此前的JOLED:三星正在创造印刷显示真正大规模应用的“全球首个案例” 。这充分代表了三星显示技术和工艺上的创新性 。

据三星表示 ,QD-OLED提供明亮纯净的色彩 ,BT.2020 色彩空间超过 80%;并提供0.0005尼特黑色和1000尼特峰值白色 。其中 ,0.0005尼特黑色是指现有测量技术的“极限” ,而非是说这是QD-OLED的最黑颜色 。同时1000尼特峰值白色则可以创造现有任何OLED显示技术的亮度新高 ,这对于HDR效果的提升将有巨大帮助 。

而三星QD-OLED整体效果的提升 ,很大程度上得益于QD薄膜在彩色化上的优势 。某种角度看QD-OLED显示方案 ,最大的突破就是印刷技术的QD薄膜方案 。

同时 ,行业分析认为 ,在QD薄膜上喷墨印刷技术的发展会成为整个印刷显示产业链的“龙头” 。通过这一应用的实践经验积累 ,不排除未来印刷显示在更多的领域 ,如直接OLED印刷显示 、电致发光QD直接印刷显示 、甚至是micro LED印刷显示上“不断攀上新高峰” 。

无论是第二家大尺寸OLED供应商 ,还是印刷显示技术的大规模应用 ,三星QD-OLED都将成为创造历史的新尝试 。”行业人士认为 ,现在是所有彩电面板企业都应该考虑液晶之后的“下一代”问题的时候了 。

标签: OLED
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