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触摸屏论文

低成本量产的显示屏技术 会颠覆整个产业吗?

   柔性显示技术给了设计师和消费者们巨大的想象空间同时,随着市场一系列关于OLED的概念炒作,也让资本对整个显示产业再一次进行了深入的梳理,以图能在这产业变革前后,寻找到更多投机机会。

  资本纷纷注入显示产业链标的,不但让近期相关的电子板块股价涨势喜人,当然也让众多的与显示相关的材料与工艺等“高新技术”概念沉渣重新被这股洪流卷了起来,随着泡沫浮出水面。

  以电子信息为基础的显示技术从一开始出现,就属于横跨光学、物理、化学等多个学科的边缘技术,在几十年的技术升级过程中,每个阶段的突破都可能是由于在某一领域里出现了颠覆性技术。因此不管哪个领域里有点什么风吹草动,显示产业链的相关企业和市场资本都会紧张一阵子。对于一些宁可错过也不放过的投机资本来说,哪怕明知一些技术不成熟,也得早早“风投”一下。

  近期对手机用柔性OLED显示技术的讨论,也再次引发出了以印刷技术生产相关显示屏的概念炒作,与之相关的印刷技术解决方案标的也成了业界围观的对象。比如,为韩国三星提供柔性OLED封装设备的亏损企业Kateeva宣布,新一轮的募资(Series-E)总额达8800万美金,比前一次由SamsungVentureInvestmentCorp领投的3800万美金多出一倍多,此次募投的主力为包括京东方、赛伯乐投资集团、金浦产业投资基金、RedviewCapital及TCL创投在内的中国企业。

  再比如,广东聚华印刷显示技术有限公司(TCL旗下华星光电公司、天马微电子股份有限公司共同注资)宣布与美国杜邦、日本住友化学、日产化学及美国柯狄等世界顶尖企业签订战略合作协议,上述公司将全力支持聚华在印刷OLED技术开发中的材料以及工艺需求,为聚华量身定制相关研发设备,为聚华在印刷OLED技术领域的研发护航。

  目前Kateeva在OLED显示屏的薄膜封装和RGBCF彩色滤光片像素印刷上,已经成功为三星和LG组装出了相关的喷墨打印装置,打印精度可控制在+/-5μm的公并范围内。此外,三星除了上面工序应用了Kateeva的喷墨打印技术外,还跟材料厂商在开发柔性基板制作上也采用类似的技术,而LG则一直在测试白色OLED发光层制作,也采用Kateeva的喷墨打印技术来组织生产,希望以更低的成本来生产OLED电视和OLED照明器件。

  不过严格意义上来说,除了LG有在试产大面积白色OLED+RGBWCF电视和单色OLED照明产品外,其它的所谓喷墨打印生产OLED的说法基本上是不成立的,因为不管是OLED还是LCD的生产过程中,都有很多工序是采用跟喷墨打印机一样的系统来组织生产的。最明显的就是LCD电视面板的液晶层和RBGCF彩色滤光片层制作,有很多厂商就是采用一样的压力喷射系统来制作,但没有哪家LCD面板厂商声称自己是印刷式的LCD面板。

  历史上讨论用印刷的方式来生产显示器件已经有过N次了,每次都能引起产业链的强烈反响,无外乎是以印刷方式组织生产的成本会十分低廉,特别是如果它能替代跟半导体工序一样的镀膜工艺。

  不过从显示器件的发展历史来看,最早的大规模量产工艺就是印刷工艺,因为不管是CRT、PDP,还是LCD显示器、半导体元件的量产技术,它们的基础仍然是在线路板技术上发展起来的。直到曝光技术的突破以及等离子蚀刻工艺出现后,电子电路的线宽尺寸也开始突破毫米级别,向微米级别升级,线路板技术、显示器技术、半导体技术才在生产工艺上有了明显的差别,开始在主要工序的量产技术上分道扬镳,产生各自标签明显的专有量产技术。

  其中线路板的承载总线的电能,阻值线损控制严格,线宽要求较低,绝大多数的产品,都是采用原来的丝网印刷工艺制作完成。平板显示器产品,多数以电压驱动,加上一般需要透明的导电层,中小尺寸及分辨率较低的显示产品仍采用原来的丝网印刷工艺来制作,大尺寸和高分辨率黑白显示产品一般都采用了更精密的化学显影、蚀刻的方式,替代丝网印刷工序来完成主电路电极的制作,而更精细的彩色显示产品则采用了半导体镀膜技术结合等离子蚀刻工艺的方式,把主电路驱动电极及贮能的半导体结构生产出来。而尺寸越来越小的半导体器件,除了仅有的一些外围电阻还会采用印刷或化学蚀刻工艺制作外,核心电路和功能结构,绝大部分都是采用半导体镀膜技术结合等离子蚀刻工艺的生产技术。

  而从太阳能技术的兴起开始,产业界慢慢有了模糊上面三类大的工艺界限的炒作机会。因为太阳能面板的生产技,组合了线路板、显示器的背板和半导体等离子蚀刻三类主流的生产工艺,而设备厂商在开发显示器的量产设备之前,一般也愿意在太阳能面板量产上先行验证,并且两者的基板尺寸、设备尺寸都比较相近,因此,很多太阳能的量产技术也开始被有意无意地升级为显示器的量产技术,混淆其中的差别,让一些投资客和设备厂商获得资讯差异带来的丰富利益。

  不过从最原始的低成本印刷材料加法成型工艺,慢慢转化为高成本的半导体镀膜蚀刻材料减法成型工艺,不但材料的用量成倍增加,设备精度的提升也让设备投资资本出现了翻天覆地的变化。不管是从生产难度还是投资规模方面考虑,投资资本和从业人员做梦都想能把这个现状逆转回去。既能满足精度要求,又能低成本实现大尺寸规模生产的喷墨打印技术出现,很快成了行业实现梦想最大希望,不管是材料厂商还是设备厂商,都积极投入到把喷墨打印技术移植到电子行业的量产工艺中。

  喷墨打印技术能够用很少的材料,形成很薄很均匀的涂层,轻易的实现涂层柔性化,这对生产成本和器件轻薄越来越钟情的电子行业来说,无疑是最理想的工艺选择。然而现实总是让人十分无奈,喷墨打印技术并没有真正的成为电子行业的主流生产技术,特别是在功能器件的制作上,除喷墨打印技术没有半导体镀膜技术结合等离子蚀刻工艺的组合那种严格控制功能层的物理参数能力外,在大幅面的生产效率上,远低于传统的化学显影、蚀刻工艺也是喷墨打印技术的弱项。

  希望在OLED的生产工艺中,能全部用上喷墨打印技术,除了上面这些功能层都是整幅面完全涂布或打印线路尺寸精度要求不严,只要材料技术突破就能实现外,RGB发光粉的图形排列十分类似传统RGBCF滤光片,也是行业误认为可以轻松把传统半导体镀膜技术结合等离子蚀刻工艺组合,转换为类似喷墨打印传统RGBCF滤光片工艺的原因。可是,现实的情况仍然跟前面提到的相似,RGB发光粉仍属于功能器件的一部分,需要严格控制功能层的物理参数来保证产品本身与批次间的均匀一致性。由于RGB发光粉图案的非连续性这对间断操作喷墨头来说,随着时间的打印效果衰减与随机喷墨头堵塞,会让OLED器件产能致命的品质缺陷。喷墨打印技术已经应用十几年了,上述的技术障碍就是在最普通的墨水打印上,至今仍没有完全攻克。

  整个电子行业发展到今天,线路板、显示器、半导体、太阳能四大元器件的线路结构制作工艺原理仍然是一致的,生产过程中的材料类别也有很多重叠部分。如果只是从这些表面的技术分类来看,确实有很多可以互相通用的工艺存在,要在市场上真正的分辨出其中的核心技术价值,不要说外围的投资者难以弄清楚,就是从事这部分生产的企业也经常做出错误的判断。
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