LCD开辟新赛道,发展柔性有多难?

发布于:2020/8/27 8:56:51 | 7937 次阅读

  LCD被广泛应用数十年,如今仍然占据  显示应用的主导地位。当前,各种新型显示技术不断涌现,但LCD  又  刷新自己的显示性能:屏幕越来越薄、重量越来越轻、尺寸越来越大、显示性能越来越好,LCD仍是当之无愧的性价比  。

  如今,LCD还在开辟新赛道,其发展的下一站将是柔性显示。柔性有机液晶显示屏幕,即OLCD技术的  发展,开辟了显示市场的新维度。随着越来越多10.5代产线实现量产,关闭或调整老式小型LCD生产设备用途的压力逐渐增大,而原有的LCD屏幕生产线可以快速转向柔性OLCD制造。

  有望凭借成本优势抢占市场

  AMOLED屏幕作为实现柔性形态的重要技术,被众多厂商看好。目前,柔性OLED屏幕已广泛应用于各大手机品牌的旗舰机型和智能手表等终端产品。不过,AMOLED屏幕的劣势也十分明显,如成本较高、OLED材料容易损耗、屏幕寿命较短等。此外,在生产大尺寸OLED过程中,蒸镀生产过程较复杂,技术门槛也较高,而喷墨打印技术还有待成熟。因此,目前市场上只有LGD实现了大尺寸OLED量产,市场期待一种低成本显示技术,可为主流应用提供大尺寸柔性面板,比如为智能家庭设备及车载显示器提供曲面显示屏幕。

  柔性是OLED区别于LCD的显性特性。“将LCD柔性化的OLCD,可以在一定程度上弥补LCD在柔性显示上的劣势,成为OLED的替代产品。OLCD能为柔性显示终端提供大尺寸、高亮度和长寿命的显示技术。”惠科股份董事长助理白航空在接受《中国电子报》记者采访时分析称。如果柔性OLCD能够以更低成本快速实现产业化,将对OLED的发展带来一定冲击。

  与常规LCD不同,OLCD未采用玻璃基板,而是在有机材料膜片上形成电路的OTFT(柔性低温有机薄膜晶体管)。与非晶硅相比,OTFT基板的电气性能更加出色,这让塑料LCD能够具有与玻璃LCD相同的显示质量和可靠性,还拥有较好的延展性,同时更加纤薄、轻巧,并且防碎,能够适应各种材质的表面。当前,以FlexEnable、信利为代表的企业,主要就是以此技术来实现OLCD的研发和生产。

  “OTFT不仅是LCD柔性化的关键,也是降低OLCD成本的重要因素。”赛迪顾问  分析师刘暾在接受《中国电子报》记者采访时分析称,OTFT的制程温度比传统TFT要低,可以通过印刷的方式实现,对于基板材料的要求也随之降低,可以使用更低成本的塑料底层,如TAC、ATU和PET等,这使面板的成本大幅降低。此外,OLCD能够低温生产,所以制作过程相对简单。因此,OLCD可凭借较低的成本和生产难度脱颖而出。

  低世代LCD产线转化的选择?

  近年来,我国显示产业发展逐渐提速,规模不一的数十条LCD面板产线陆续建成,还有产线不断扩建。随着显示技术的更新迭代,对LCD的竞争挤压越来越明显。同时,LCD产品也在向更大尺寸发展。面板厂商此前布局的低世代LCD生产线正在面临升级压力。如何处理这些老旧产线,成为了一个令厂商十分头疼的问题。

  如今,OLCD可能成为低世代LCD产线转型的一种新选择。

  据刘暾介绍,OLCD需要使用柔性基底材料,通过贴敷的方式制作于玻璃基板上,再进行OTFT的涂布制备,  将柔性基底从玻璃上剥离。因此,旧LCD产线改造成生产OLCD的产线门槛并不高,只需要增加将基底贴到玻璃基板上的贴膜机,并把CVD等沉积设备替换为溶液涂布设备,其他环节与传统玻璃LCD制程基本一致。

  FlexEnable战略总监Paul Cain也表示,OLCD只需要在旧LCD产线上稍加改造就能进行生产,未来还可以从低世代线扩展到8代和10代生产线。不仅可以实现资源的有效利用,还不需要再建造新的厂房,大大节约了成本。对于面板厂商来说,这可谓是一大福音。

  不过,赛迪智库集成电路所博士耿怡认为,厂商在改造之初,要先评估旧有LCD面板生产线是否具有改造价值。“以分辨率为例,近年来超高分辨率显示屏已成为市场主流,而旧线的分辨率相对较低,如果在改造的过程中,无法提升显示器分辨率,则难以拥有良好的市场前景,这样的产线,就不具有改造价值。”她强调。

  量产化推进难度较大

  今年3月,FlexEnable公司正式面向市场推出了OLCD显示技术,有消息指出,FlexEnable公司正在与显示器制造商合作,预计于2021年进行OLCD的批量生产。未来,OLCD能否凭借先天优势成为主流显示技术?

  行业资深人士指出,将LCD柔性化并不是一个新话题,在LCD不断轻薄化的过程中,柔性化自然会成为新的发展方向。不过,由于LCD本身的结构特点,在OTFT背板、背光源、驱动等方面都需要进行柔性化技术革新,这些革新的难度并不低。而且LCD的液晶介于液态和固态之间,低温环境下会变成固态,高温环境下可能变成液态,难以适应温度变化比较大的环境。这些都是LCD柔性化发展道路上面临的难题。

  “虽然OLCD技术是基于LCD的改造升级,具备一定的产业基础,如今,OLCD也已经正式面向市场推出,但其制程工艺成熟度还不够,离大规模量产化还有距离。”刘暾表示,首先,OTFT迁移率虽已超过非晶硅TFT,但仍无法与LTPS、IGZO等技艺相比;其次,有机材料本身很容易与周围空气中的水分、氧气等发生反应,稳定性和寿命问题比较突出;再次,如果使用有机小分子材料制备OTFT,则需要使用蒸镀等方式实现,难度较大;  ,OLCD的柔性性能依然较弱,虽然OLCD可以设计成具有一定曲率半径的柔性产品,满足一些特定应用场景对于弧面、曲面、环绕等显示要求,但是OLCD尚无法实现折叠甚至卷曲形态。

  集邦咨询分析师范博毓在接受《中国电子报》记者采访时表示,OLCD在技术成熟度、成本、规模、厂商投资等方面都不如已经发展一段时间的柔性AMOLED技术。随着消费者对于电子产品的要求越来越高,以及柔性OLED制造成本的持续降低,OLCD的市场将会受到挤压。与此同时,其他新型显示技术也在快速占领市场,各大企业更乐于迎合消费市场需求,追逐新技术,因此对OLCD的研发投入将会减少,OLCD存在的一些工艺问题也将影响其产业化进程。

  耿怡指出,虽然现在OLCD技术与OLED相比还不是很成熟,但从OLCD的特性来看还是值得行业深入研究的。由于OLCD材料成本较低,因此仍具有很大的产业化机会。未来,随着显示产业格局逐渐固定,多种技术长期并存,为挖掘细分市场,LCD企业有望与柔性OLCD技术企业加强合作,共同推动该技术的进步。


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