爱普生突破OLED技术瓶颈 或成液晶杀手

张 楠

日前,精工爱普生公司的“喷墨均一成膜”技术日趋成熟,这种喷墨技术,可以使有机材料均匀沉积,这也就意味着大屏幕OLED显示屏具备了实施量产的条件,当然要想真正实现商品化还有很长的路要走。爱普生OLED研发中心总经理Satoru Miyashita在接受采访时表示,大屏OLED距离实用还有相当的距离,估计到2012年才会在市场上出现。现在,大屏幕显示设备除了等离子和液晶以外,又增加了一个潜在的强劲竞争者。

在刚刚在美国德州召开的SID 2009显示技术学术会议上,爱普生公开了该技术的论文。同时展示了一台采用该技术试制的14英寸OLED显示屏,其分辨率达到了全高清。

相比液晶显示屏,OLED显示屏具有高亮度、高对比度、低发热量、低能耗的优势,在厚度上也可以突破现在液晶显示屏的极限达到只有几毫米,而且可以做成可卷曲的形状。要知道现在的液晶显示屏最薄的也要有30多毫米,就算是所有控制器都外置的话也要有10毫米的厚度。

从发光原理上看,OLED技术的结构非常简单,液晶技术需要发光源,而OLED采用自发光技术,省去了发光源OLED可以做得非常的轻薄;此外,等离子技术是通过放电来实现显示,工作时电压很高,长时间使用耗费电量较大,相比之下,OLED技术比较省电。

十几年前的一天,爱普生的研究人员坐在一起闲聊,一个人忽然问道:“我们的喷墨技术如此卓越,难道只能用在纸上吗?”这个提问,立即引发了同事间多米诺骨牌般的思考。紧接着,一连串的试问产生了,“是啊,我们是不是可以用它在别的地方打印呢?”“是不是也可以用墨水以外的液体呢?”“我们要打什么呢?”答案出现了,“打印半导体!”“打印电路板!”

Satoru Miyashita在谈到OLED的前景时说:“大屏幕OLED电视是未来显示屏的发展趋势。爱普生一直致力于通过喷墨技术的研发来推动实现大屏幕OLED电视的量产化。”

而此前,摆在OLED面前的一个重要的难题是,应用最为广泛的有机材料沉积方法——真空热蒸镀技术无法解决有机材料均匀分层的问题,进而无法实现OLED大面板显示屏的量产。

这次爱普生突破了这个瓶颈,“喷墨均一成膜”新技术为OLED走向普及铺平了道路。爱普生在充分优化利用其微压电喷墨技术的基础上,开发出了全新的OLED显示屏制作工艺。该项技术可对感光底板上不同大小的墨滴的选择和喷射进行精确控制,使沉积的材料量不会超过所需的量,进而实现非常均匀的分层(误差小于1%)。该工艺目前已被应用于制造高均匀度OLED原型面板的试产中。

使玻璃底板上的有机材料形成均匀薄膜层的工艺,是生产OLED显示屏的关键要素。目前,真空热蒸镀是应用最为广泛的一种技术。采用该技术的工艺流程必须在真空环境中进行,要求紧邻玻璃底板放置一块遮光板,用以确定底板上沉积材料的图样。然而,真空热蒸镀技术在生产大屏幕OLED电视方面存在几大缺陷。比如,遮光板极易受工艺流程中的高温环境影响而发生偏移,导致很难在大尺寸底板上保持均匀的沉积率。

喷墨印刷技术可以通过液态有机材料的均匀沉积形成薄膜层。因此,这种技术能够更好地解决大显示屏的尺寸问题。爱普生采用了与喷墨打印机相同的按需喷墨工艺,可以精确地按所需量将有机材料沉积在适当位置。由于喷墨系统对材料的利用率非常高,因此,制造商可以降低生产成本。此外,喷墨技术由于无需使用遮光板,其工艺步骤将少于真空热蒸镀技术,因此,将有望大幅提高产量。