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OLCD能否戰勝OLED?

電子工程師 ? 來源:網絡整理 ? 作者:工程師9 ? 2018-05-27 18:35 ? 次閱讀

FlexEnable近日宣布,公司獲得全球汽車行業塑料解決方案供應商Novares 500萬歐元的戰略投資,這項投資將有助于FlexEnable加快柔性有機液晶顯示器產業化,推動OLCD(Oraganic Liquid Crystal Display)在汽車內飾中的使用。

借助柔性AMOLED這一波風潮,近兩三年OLCD也開始在顯示行業中升溫,FlexEnable多次展出了基于OTFT背板的OLCD樣品,并正在與信利共同推進OLCD量產。

但是一位顯示行業資深人士給OLCD潑了一盆冷水,他認為,OTFT不是OLCD的關鍵,a-Si TFT、LTPS TFT都能做在柔性基板上。而且如果從材料成本來看,即使未來OLCD能夠成功產業化,也比不過柔性OLED。

到底OLCD只是一個噱頭,還是一項能夠與柔性OLED爭雄的顯示技術呢?

OLCD卷土重來 在各大展會刷存在感

伴隨著中國大陸掀起柔性AMOLED投資熱潮,不甘淪落的OLCD顯示技術也開始到處奔走呼號,在各大展會上積極刷存在感。

FlexEnable就是一個典型代表。一直以來,FlexEnable都十分期望能直接切入柔性AMOLED。早在2015年,FlexEnable就與中華映管合作,成功開發出全球第一片“全彩”可撓式AMOLED顯示器。但是這只是一次短暫的牽手,并沒能讓FlexEnable的OTFT技術在產線上發光發熱。

中國大陸投資的新的AMOLED產線悉數采用LTPS TFT技術,LTPS TFT已經在柔性AMOLED領域成勢。FlexEnable并沒有在柔性AMOLED上垂死掙扎,立即轉向了OLCD。2016年,FlexEnable展示出了12.1英寸基于塑料基板的柔性有機薄膜晶體管液晶顯示屏,吸引了不少目光。

FlexEnable戰略總監Paul Cain介紹,FlexEnable OLCD只需要在舊LCD產線上稍加改造就能生產,例如,去除CVD,增加狹縫擠壓式涂布機,大大節約了成本。同時,還可以擴展到8代和10代生產線。在柔性AMOLED上相對弱勢的信利則嗅到了OLCD的商業機會。2017年,FlexEnable與信利簽署技術轉讓和許可協議,為OTFT技術在顯示領域從實驗室走向產業化提供了機會。

同年,JDI推出了一款基于塑料材質基板實現的柔性液晶顯示面板。與FlexEnable技術不同,JDI是將LTPS制程改進為LTOS(Low Temperature Oxide Semiconductor)制程,在更低的溫度下在PI基板上形成程TFT。但是柔性液晶顯示面板還正處于研發階段。

與柔性液晶顯示面板不同,2018年可能是OLCD的轉折點。雖然OTFT技術已經有一段時間了,但僅在過去的2~3年中,OTFT的遷移率超過了a-Si。Paul Cain接受《中國電子報》記者采訪時表示,現在FlexEnable的OTFT的遷移率約為1.5cm2 / Vs,比a-Si高出約3倍。這導致OLCD的應用激增,包括智能家電、汽車、平板電腦、筆記本電腦、數字標牌和其它應用。

Paul Cain進一步指出,2018年底,OLCD顯示屏將會投產,明年初會有批量的產品下線。信利汕尾廠主要生產中小尺寸5英寸~20英寸柔性OLCD產品,計劃應用于智能手機、平板電腦、小尺寸電子廣告牌等領域。“我相信未來柔性OLCD屏在很多領域將出現爆炸式應用”Paul Cain說。

實際上,不只有FlexEnable,還有更多的OTFT公司正在涌入中國大陸市場。DeuDrive副總裁、武漢新驅創柔光電科技有限公司總經理馮林潤表示,中國是TFT最大的制造中心,所有的OTFT廠商將50%以上的精力都放在中國市場。2018年,DeuDrive也在中國大陸成立了武漢新驅創柔光電科技有限公司。

OTFT并不十分成熟 還有幾座大山待攀越

OLCD是如今唯一一項能為柔性顯示器提供大尺寸、高亮度和長壽命的顯示技術。看似以OTFT為背板的OLCD很美,但是還有幾座大山需要翻越。

從制備角度來講,OTFT還不是十分成熟。北京交通大學教授徐征指出,在無機材料上光刻非常容易,但是在有機材料上光刻卻難以實現圖案化,所以現在OLED都是依靠精細金屬掩模板(FMM)直接蒸鍍。如果OTFT也采用蒸鍍工藝,那結構比OLED還要復雜。Paul Cain透露,FlexEnable公司OTFT采用的是噴墨打印工藝,但是也有人指出,即便采用溶液法制備,也無法形成尺寸極小的有機半導體薄膜的圖案。

從遷移率來看,雖然OTFT超過a-Si TFT,介于a-Si TFT與LTPS TFT之間,但是a-Si TFT、LTPS TFT更為成熟,而且LTPS TFT實現柔性的難度不大,OTFT優勢并不明顯。徐征指出,OTFT遷移率雖然高于a-Si TFT,但是遠不及LTPS TFT和IGZO TFT,而且柔性LTPS TFT現在十分成熟,OLCD不一定需要OTFT。而且OTFT是有機薄膜晶體管,與OLED一樣,存在壽命的問題。

從有機半導體材料發展情況來說,有人指出,n-型有機半導體材料發展速度慢,目前大部分是p-型有機半導體材料,這與成熟的非晶硅NMOS工藝、低溫多晶硅CMOS工藝在驅動顯示器件上的吻合度較差有關,即便不用于顯示器件,用于一般的邏輯電路,也無法滿足CMOS的驅動要求。

據了解,目前,FlexEnable基于OTFT已經做出12.1英寸、4.7英寸OLCD樣品。Paul Cain介紹,FlexEnable公司4.7英寸OLCD的厚度可以做到0.3mm,再加上背光0.5mm,那么整塊柔性OLCD屏的厚度為0.8mm,曲率半徑為10mm。

Paul Cain向《中國電子報》記者解釋,側入式LED背光OLCD的內彎半徑可以做到10mm,不會十分明顯改變背光的亮度均勻性。

雖然FlexEnable在嘗試突破OTFT技術瓶頸,推動OLCD產品化,但是并沒能從根本上解決上述OTFT三大難題。

OLCD還在樣品階段 無法與OLED相抗衡

LCD柔性化并不是一個新話題,在LCD不斷輕薄化的過程中,柔性化自然會成為新的研究方向。一位行業資深人士指出,近20年以來人們一直嘗試將LCD柔性化,但是LCD結構太復雜,需要背光、導光板、偏光片、PI等,即使能成功柔性化也很難量產。日本面板企業和我國***面板企業很早就開始研發OLCD技術,有專家表示:“如果OLCD真的可量產的話,很多年以前就已經成功了”。

而且LCD的液晶介于液態和固態之間,低溫環境下會變成固態,高溫環境下可能變成液態,難以適應溫度變化比較大的環境,這是LCD根本性的問題。

現在大部分面板廠商都將柔性面板寄托于OLED,投資了不少第6代柔性AMOLED生產線,有些已經成功量產并向終端廠商供貨了。供應鏈企業代表指出,一項技術可不可行,只看設備廠商的投入就知道了,現在設備廠商都在研發柔性OLED設備,很少研發OLCD設備。

既然OLCD大勢已去,為何還有人繼續投入研發、量產呢?產業專家指出,柔性OLED勢不可擋,它們被逼著把多年前研究的OLCD拿出來炒話題。現在OLED投資金額太大,大部分日本公司不敢投資,但是又不能不研發新技術,只能將OLCD搬出來。“明知道不行但是硬要做”。但是也有人指出,現在液晶面板是顯示產業的主力軍,如果OLCD能夠量產,對于液晶面板來說就是一次重要性的升級。

目前,歐洲的一些企業看到中國面板產業正在崛起,也想將多年積累的技術在中國產業化,其中一項技術就是OLCD。PaulCain認為,OLCD與柔性OLED的關系不是競爭,而是互補。在大尺寸或者長壽命、高亮度的柔性顯示應用當中,柔性OLED暫時不是一個可行的方案,OLCD反而更具有優勢。OLCD適用于智能家電、汽車、數字標牌、筆記本電腦、顯示器等應用。

確實,目前柔性OLED并不是十全十美,存在價格貴、壽命不夠長等問題。但專家指出,LCD剛剛普及的時候價格同樣十分昂貴,隨著技術的進步,材料和設備成本的下降,現在LCD已經非常便宜了,OLED正在經歷這樣的過程,剛性OLED成本已經低于同規格的LCD,未來柔性OLED價格優勢也會體現出來。OLED壽命也在以25-30%速度成長,在移動終端領域已經能夠滿足消費者的需求了。

不管是柔性OLED,還是OLCD,都不是完美的柔性顯示技術。目前來看,OLCD似乎被大多數主流液晶面板廠商忽視了,幾乎沒有面板廠商嘗試將OLCD量產化。它們在柔性顯示技術上更加偏愛OLED,一方面大力投資第6代柔性OLED生產線,另一方面在試圖攻克印刷OLED產業化的技術難題。

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