LCD被廣泛應用數十年,如今仍然佔據全球顯示應用的主導地位。當前,各種新型顯示技術不斷湧現,但LCD一次又一次刷新自己的顯示性能:屏幕越來越薄、重量越來越輕、尺寸越來越大、顯示性能越來越好,LCD仍是當之無愧的性價比之王。
如今,LCD還在開闢新賽道,其發展的下一站將是柔性顯示。柔性有機液晶顯示屏幕,即OLCD技術的最新發展,開闢了顯示市場的新維度。隨著越來越多10.5代產線實現量產,關閉或調整老式小型LCD生產設備用途的壓力逐漸增大,而原有的LCD屏幕生產線可以快速轉向柔性OLCD製造。
有望憑藉成本優勢搶佔市場
AMOLED屏幕作為實現柔性形態的重要技術,被眾多廠商看好。目前,柔性OLED屏幕已廣泛應用於各大手機品牌的旗艦機型和智能手錶等終端產品。不過,AMOLED屏幕的劣勢也十分明顯,如成本較高、OLED材料容易損耗、屏幕壽命較短等。此外,在生產大尺寸OLED過程中,蒸鍍生產過程較複雜,技術門檻也較高,而噴墨列印技術還有待成熟。因此,目前市場上只有LGD實現了大尺寸OLED量產,市場期待一種低成本顯示技術,可為主流應用提供大尺寸柔性面板,比如為智能家庭設備及車載顯示器提供曲面顯示屏幕。
柔性是OLED區別於LCD的顯性特性。「將LCD柔性化的OLCD,可以在一定程度上彌補LCD在柔性顯示上的劣勢,成為OLED的替代產品。OLCD能為柔性顯示終端提供大尺寸、高亮度和長壽命的顯示技術。」惠科股份董事長助理白航空在接受《中國電子報》記者採訪時分析稱。如果柔性OLCD能夠以更低成本快速實現產業化,將對OLED的發展帶來一定衝擊。
與常規LCD不同,OLCD未採用玻璃基板,而是在有機材料膜片上形成電路的OTFT(柔性低溫有機薄膜電晶體)。與非晶矽相比,OTFT基板的電氣性能更加出色,這讓塑料LCD能夠具有與玻璃LCD相同的顯示質量和可靠性,還擁有較好的延展性,同時更加纖薄、輕巧,並且防碎,能夠適應各種材質的表面。當前,以FlexEnable、信利為代表的企業,主要就是以此技術來實現OLCD的研發和生產。
「OTFT不僅是LCD柔性化的關鍵,也是降低OLCD成本的重要因素。」賽迪顧問高級分析師劉暾在接受《中國電子報》記者採訪時分析稱,OTFT的製程溫度比傳統TFT要低,可以通過印刷的方式實現,對於基板材料的要求也隨之降低,可以使用更低成本的塑料底層,如TAC、ATU和PET等,這使面板的成本大幅降低。此外,OLCD能夠低溫生產,所以製作過程相對簡單。因此,OLCD可憑藉較低的成本和生產難度脫穎而出。
低世代LCD產線轉化的選擇?
近年來,我國顯示產業發展逐漸提速,規模不一的數十條LCD面板產線陸續建成,還有產線不斷擴建。隨著顯示技術的更新迭代,對LCD的競爭擠壓越來越明顯。同時,LCD產品也在向更大尺寸發展。面板廠商此前布局的低世代LCD生產線正在面臨升級壓力。如何處理這些老舊產線,成為了一個令廠商十分頭疼的問題。
如今,OLCD可能成為低世代LCD產線轉型的一種新選擇。
據劉暾介紹,OLCD需要使用柔性基底材料,通過貼敷的方式製作於玻璃基板上,再進行OTFT的塗布製備,最後將柔性基底從玻璃上剝離。因此,舊LCD產線改造成生產OLCD的產線門檻並不高,只需要增加將基底貼到玻璃基板上的貼膜機,並把CVD等沉積設備替換為溶液塗布設備,其他環節與傳統玻璃LCD製程基本一致。
FlexEnable戰略總監PaulCain也表示,OLCD只需要在舊LCD產線上稍加改造就能進行生產,未來還可以從低世代線擴展到8代和10代生產線。不僅可以實現資源的有效利用,還不需要再建造新的廠房,大大節約了成本。對於面板廠商來說,這可謂是一大福音。
不過,賽迪智庫集成電路所博士耿怡認為,廠商在改造之初,要先評估舊有LCD面板生產線是否具有改造價值。「以解析度為例,近年來超高解析度顯示屏已成為市場主流,而舊線的解析度相對較低,如果在改造的過程中,無法提升顯示器解析度,則難以擁有良好的市場前景,這樣的產線,就不具有改造價值。」她強調。
量產化推進難度較大
今年3月,FlexEnable公司正式面向市場推出了OLCD顯示技術,有消息指出,FlexEnable公司正在與顯示器製造商合作,預計於2021年進行OLCD的批量生產。未來,OLCD能否憑藉先天優勢成為主流顯示技術?
行業資深人士指出,將LCD柔性化並不是一個新話題,在LCD不斷輕薄化的過程中,柔性化自然會成為新的發展方向。不過,由於LCD本身的結構特點,在OTFT背板、背光源、驅動等方面都需要進行柔性化技術革新,這些革新的難度並不低。而且LCD的液晶介於液態和固態之間,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。這些都是LCD柔性化發展道路上面臨的難題。
「雖然OLCD技術是基於LCD的改造升級,具備一定的產業基礎,如今,OLCD也已經正式面向市場推出,但其製程工藝成熟度還不夠,離大規模量產化還有距離。」劉暾表示,首先,OTFT遷移率雖已超過非晶矽TFT,但仍無法與LTPS、IGZO等技藝相比;其次,有機材料本身很容易與周圍空氣中的水分、氧氣等發生反應,穩定性和壽命問題比較突出;再次,如果使用有機小分子材料製備OTFT,則需要使用蒸鍍等方式實現,難度較大;最後,OLCD的柔性性能依然較弱,雖然OLCD可以設計成具有一定曲率半徑的柔性產品,滿足一些特定應用場景對於弧面、曲面、環繞等顯示要求,但是OLCD尚無法實現摺疊甚至捲曲形態。
集邦諮詢分析師範博毓在接受《中國電子報》記者採訪時表示,OLCD在技術成熟度、成本、規模、廠商投資等方面都不如已經發展一段時間的柔性AMOLED技術。隨著消費者對於電子產品的要求越來越高,以及柔性OLED製造成本的持續降低,OLCD的市場將會受到擠壓。與此同時,其他新型顯示技術也在快速佔領市場,各大企業更樂於迎合消費市場需求,追逐新技術,因此對OLCD的研發投入將會減少,OLCD存在的一些工藝問題也將影響其產業化進程。
耿怡指出,雖然現在OLCD技術與OLED相比還不是很成熟,但從OLCD的特性來看還是值得行業深入研究的。由於OLCD材料成本較低,因此仍具有很大的產業化機會。未來,隨著顯示產業格局逐漸固定,多種技術長期並存,為挖掘細分市場,LCD企業有望與柔性OLCD技術企業加強合作,共同推動該技術的進步。(記者谷月)
轉自:中國電子報
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