解密—BOE 55''8K 打印OLED

文章转载自：显示世界

BOE(京东方)在2019年IPC（11月）上展出了全球首款55寸8K印刷式OLED屏。这一展品显示了BOE在打印OLED 技术领域雄厚的技术资本，给显示面板产业带来了很大的震撼。这是为什么呢？

这里涉及到的关键词是“印刷式”，行业内部还称之为“打印式”或“Inkjet Printing”。

OLED喷墨打印是OLED工艺发展中标杆式的技术门槛，决定着后续OLED产品生产生态，近几年来业界包括三星（韩）、LG（韩）、JDI（日）、CSOT（中）等几大企业在这一工艺技术研发上上演着激烈的追逐战。

一、什么是打印OLED技术

那就跟着小酷来了解一下：什么是打印OLED技术？优势在哪里？BOE已经领先了吗？如何做到的？

OLED 技术目前最大的缺点是什么呢？当然是“贵”！

为什么贵？材料贵、生产工艺贵；

目前OLED发光器件的形成，主流使用的仍然是蒸镀技术。那么，什么是蒸镀技术呢？

蒸镀技术：真空环境下用加热的方式让RGB发光材料分子附着在指定位置。形成有机层的方法采用的是“蒸镀”。这种方法下，需要在真空环境下用加热的方式，让发光材料的分子受热挥发，随后通过金属掩模版使其附着在指定位置。

蒸镀类似于蒸发。在锅里烧开水时，蒸气就形成锅盖上的露水。不同之处在于蒸镀使用有机材料代替水，并且在真空状态而不是在正常的大气压力下进行加热。

目前，小尺寸OLED产品使用的是FMM的蒸镀技术，FMM（Fine Metal Mask ，类似于薄膜上加上小孔）掩膜MASK来确定被附着的位置，蒸镀工艺材料利用率低。

那么大尺寸WOLED蒸镀指的是：使用OPEN MASK蒸镀制作叠层的白光OLED技术。

蒸镀技术在成本控制上有天然的劣势，加热过程中的材料消耗，隔热装置都会增加生产成本；与传统蒸镀技术相比，打印OLED技术不需要FMM，同时器件结构更加简单，材料利用率更高，可以极大的降低材料成本和工艺流程成本，是未来显示的重要发展方向。

打印 OLED：顾名思义，用喷头喷射RGB发光材料，注入到精确位置。

简单来说，打印OLED工艺就是使用溶剂将OLED有机材料融化，配备成墨水，通过pL级（1-35pL）喷墨打印头，将材料直接喷印在基板表面，形成R(红)、G(绿)、B(蓝)有机发光层。

喷头工作原理：通过驱动电压控制喷头中压电陶瓷形变，以实现喷头中墨水灌入、喷墨；改变驱动电压大小，调节墨水体积。

二、喷墨打印技术优势

喷墨打印技术相较蒸镀工艺有诸多的优势，如下：

1、低成本：材料利用率高、器件结构简单、设备投资低；

2、低功耗、高色域：彩膜穿透率高、无需偏光片；

3、器件结构简单

WOLED open mask ：3units 大致在20叠层左右，器件结构复杂，使用材料多；

喷墨打印技术：Hybrid 4-6叠层，全溶液制程 3叠层，器件结构简单，使用材料少。

三、喷墨打印技术难点

该项技术虽然有众多技术优势，但目前还面临很多的技术难点。

难点一：喷墨打印材料的局限性

要把发光有机材料转变成可喷墨状态液体，本身就很困难，每种材料可融媒介物都不同，而且每种媒介物的看似特性差异很大，因此要制造出大量性能较高，寿命长，高光效的材料更加具有挑战性。

难点二：打印OLED显示屏工艺精度要求高

喷墨打印功能薄膜时，液滴间距（μm）和液滴体积（pl）都需达到较高的精度，才能满足薄膜的均匀性和厚度的要求。液滴定位或体积的微小变化，都有可能引起显示屏像素发光亮度不均匀，甚至出现短路而完全不发光，从而导致OLED显示屏出现大量缺陷。

难点三：墨水成膜过程控制精度要求高

难点四：液滴定位偏差精度有待进一步提高

难点五：像素内厚度均一性、发光效率、寿命、可视mura有待提升。

四、BOE改进方法 & 展品参数

京东方技术改进方法

- 效率提升：减少不同层之间的工艺Q-time，寻找合适的打印前后处理的工艺条件，控制不同打印层之间的环境氛围等。

- 可视不良：提高打印喷头的打印稳定性，排查设备接触点位造成的影响，提高封装铺展均匀性等等，不断提高工艺的精准度。

京东方展品参数

BOE2019 IPC 所展示的全球首发55” Real 8K（7680x4320）打印OLED TV展品，具有以下技术突出技术优势

1.  全新开发了适用于8K打印OLED TV 的氧化物TFT背板工艺技术，克服了等诸多关键工艺难点，相比LTPS背板更具成本以及大尺寸化优势；

2.  自主研发了外部补偿GOA驱动技术，可以做到3边BolderLess 的模组形态，产品模组形态具有超薄形态，极具美学特点；

3.  结构上应用了无偏光片以及防反光膜技术，可以增强产品寿命，降低产品功耗，且具有成本优势;

4.  显示接口技术使用V-by-One 实现了120Hz驱动;

5.  全屏下亮度150nit，HDR下能可达到400nit；对比度为10万：1，具有很高的高动态对比度特征以及完美的黑画面;

6.  色域覆盖率高达95%（DCI-P3），色域覆盖率媲美WOLED；色深10Bit，具有丰富的色彩表现力以及高显示精准度;

7.  采用喷墨打印技术的OLED材料利用率高达90%。