三星无掩模OLED工艺双管齐下:同时开发光刻和印刷两种技术

目前在无掩模OLED制造工艺方面,我们看到了来自TCL华星的喷墨打印技术、维信诺的ViP制造工艺、JDI的eLEAP工艺以及LGD的FLiPP工艺。很显然在厂商眼中,无掩模(即FMM Free)的OLED制造工艺是未来的方向,而且维信诺已经采用了ViP+Tandem量产了AMOLED面板,并用于智能手表上。所以我们一直认为三星显示虽然没有公布具体的方案,但一定也会有相应的研究。

从最新的信息来看,三星显示正在发展自家的无掩模OLED制造工艺,而且和其他厂商不同的是,三星显示正在探索两种方式来取代FMM沉积技术,一种是我们知道的三星自研发基于光刻技术的微图案化OLED,英文简称MPO;而另一种方案则有点让我们意外,居然是喷墨打印技术,也就是TCL华星所使用的技术,我们一般称为印刷式OLED。个人感觉,三星显示未来应该不会同时大力投资两种方案,只是尚未决定哪种技术将成为自己未来的无FMM生产工艺,所以现在都先做一下研发和尝试。

先来说说基于光刻技术的MPO方案,据悉三星于2026年3月启动了 MPO产品开发项目,并准备生产工程样机。该样机并非为特定客户制造,而是基于假想客户的需求,以接近量产标准的方式进行开发。三星对于MOP的目标完成时间为2026年底,但可能会推迟到2027年第一季度。这一技术与维信诺的ViP和LG Display的FLiPP类似,MPO也利用微观隔离结构和光刻技术来分离RGB子像素,无需金属掩模。

不过三星的MPO在工艺顺序有所不同。ViP和FLiPP先将有机材料沉积在整个基板上,然后利用光刻和蚀刻去除不需要的部分,隔离结构则保留在最终面板中。MPO则先创建隔离结构,然后仅在需要的地方形成有机材料,这样有机层无需蚀刻,隔离结构在完成其功能后即被去除。这种方案具有多项优势:它更适用于高分辨率显示器,因为它容易实现更小的像素间距,同时减少对有机层的损伤;它浪费的材料更少,而且工艺步骤也更少,因为无需进行有机蚀刻。更重要的是,它可以规避一些专利问题,比如应材的MAX OLED……

这里有一个很有趣的传闻。MPO的开发实际上一直被搁置到2026年初,是因为三星在2025年也安装了一些系统以评估无FMM生产,但该技术与三星小型、中型和大型 OLED 面板的路线图并不十分契合。但是三星获得并分析了一款采用维信诺ViP无掩模工艺生产的智能手表OLED面板后,情况发生了变化。三星原本预期ViP的性能远低于FMM OLED,但结果发现该产品的特性与FMM相当,对于第一代产品而言这让三星感到惊讶。所以从某个角度而言,维信诺在ViP工艺上的成就刺激了三星下定转向无FMM的决心,而且三星认为做类似工艺,自家良率一定会更高。

不过相比MPO,或许喷墨打印的方案在三星心目所占的比例现在会更高一些,这可能是因为TCL华星已经有相关的经验和相应的产品了。根据报道,三星已开始与合作伙伴探讨建设喷墨打印OLED中试生产线。三星尚未确定目标产品,但首批应用领域很可能是笔记本电脑和显示器的IT面板,而且相比其他方案,喷墨打印的一大优势是成本,这或许会让三星倍感兴趣。

三星对喷墨打印技术并不陌生。该公司已经在OLED生产中使用喷墨打印技术,用于薄膜封装中的有机层,以及QD-OLED面板中的量子点颜色转换层(其中蓝色OLED发光层本身仍然采用蒸发沉积法)。然而,打印实际的RGB发光层则更具挑战性,可溶性OLED材料在效率和寿命方面仍然落后于蒸发材料(尤其是在蓝色方面),而且这类印刷OLED的PPI仍然有限,因此IT面板自然成为其首选目标。

不过三星显示在这条技术道路上,会遇到来自TCL华星的挑战,或者说三星挑战TCL华星。毫无疑问,三星的喷墨打印OLED,是效仿中国TCL华星。TCL华星在印刷OLED领域已深耕十余年,在技术、专利和制造上说遥遥领先并不夸张。而且已经实现笔记本电脑和显示器面板的“少量稳定生产”,目前TCL华星正在广州建设一座价值295亿元人民币的T8 8.6代喷墨印刷工厂,预计将于2027年第四季度投产。三星在这条路上只能说正在起步,比TCL华星落后不少,不过三星显示的优势是它拥有无人可比的OLED生产经验、庞大的客户群和雄厚的资金实力。

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