Technologie OLED Ink Jet Printing, někdy označovaná také jako inkjet-printed OLED, se po mnoha letech vývoje dostává do fáze komerčního nasazení a postupně se objevuje v prvních reálných produktech, například v monitorech a přenosných počítačích. Výrobci tak s touto technologií nabírají zkušenosti a připravují rozšíření této metody i do dalších segmentů.

Ink Jet Printing nepředstavuje pouhou evoluci výroby OLED panelů, ale potenciálně jednu z největších změn od nástupu samotné technologie OLED. Pokud se výrobcům podaří dále zvýšit výtěžnost výroby a životnost vytištěných organických vrstev, může tato metoda výrazně snížit výrobní náklady, zjednodušit produkci velkoformátových panelů a zpřístupnit OLED displeje širšímu spektru zařízení.

Nepravděpodobné je, že by inkoustový tisk v dohledné době zcela nahradil vakuové napařování. Spíše lze očekávat, že obě technologie budou několik let koexistovat – vakuové napařování zůstane preferovanou metodou pro malé displeje s extrémně vysokou hustotou pixelů, zatímco inkoustový tisk bude postupně získávat význam u větších úhlopříček, kde může naplno využít své výhody v podobě nižších výrobních nákladů, lepší materiálové efektivity a jednoduššího škálování výroby.

Jak se dnes nejčastěji vyrábějí OLED displeje?

Většina současných OLED panelů vzniká pomocí technologie Vacuum Thermal Evaporation (VTE). Organické materiály jsou ve vakuu zahřívány, odpařovány a následně nanášeny přes velmi jemné kovové masky (Fine Metal Mask, FMM) na jednotlivé pixely displeje.

Tento proces má několik nevýhod:

• vysokou spotřebu drahých organických materiálů;
• komplikovanou výrobu jemných kovových masek;
• obtížné škálování na velké úhlopříčky;
• vysoké investiční náklady na výrobní linky;
• omezení při výrobě panelů s extrémně vysokým rozlišením.

U velkých OLED televizorů se proto používá odlišná technologie WOLED, která využívá bílé OLED vrstvy a barevné filtry. Ta sice odstraňuje problém masek, ale přináší jiné kompromisy v oblasti jasu nebo účinnosti.

Jak funguje Ink Jet Printing?

Ink Jet Printing využívá princip podobný inkoustovým tiskárnám. Organické polovodičové materiály jsou rozpuštěny ve speciálních rozpouštědlech a vytvářejí tzv. OLED inkoust. Tisková hlava následně s extrémní přesností nanáší mikroskopické kapky pouze do míst, kde mají vzniknout jednotlivé subpixely.

Výsledkem je podstatně efektivnější využití organických materiálů, protože se nanášejí pouze tam, kde jsou skutečně potřeba.

Hlavní výhody technologie Ink Jet Printing

Největší výhodou technologie Ink Jet Printing jsou výrazně nižší výrobní náklady plynoucí z mnohem efektivnějšího využití organických materiálů.

Při vakuovém napařování se značná část materiálu zachytí na maskách nebo stěnách vakuové komory a nikdy se nedostane na samotný displej. U inkoustového tisku se většina materiálu skutečně využije.

To může znamenat:

• nižší cenu výroby (po odladění technologie by měly výrobní náklady klesnout ve srovnání se současnou konvenční výrobou asi o 20 %);
• menší množství odpadu;
• nižší energetickou náročnost;
• lepší škálování na velké úhlopříčky.

Mezi slibované výhody displejů využívající technologii IJP OLED patří také svislé uspořádání pixelů do RGB pruhů. Na rozdíl od běžných OLED displejů by se měla tato architektura některými svými vlastnostmi velmi podobat tradičním LCD displejům, čímž by měla účinně eliminovat barevné okraje kolem textu a obrázků a poskytnout tak ostrost textu na úrovni jednotlivých pixelů. Zde však musíme prozatím vycházet z teoretických informací, skutečný stav věci budeme moci posoudit až díky prvním dostupným produktům (jejichž nástup se však již blíží).

Vyšší flexibilita výroby

Ink Jet Printing díky svým vlastnostem dovoluje také poměrně snadno měnit rozmístění pixelů nebo velikost panelů bez výroby nových masek. Do budoucna by se tak technologie OLED Ink Jet Printing mohla stát atraktivní například pro zakázkovou výrobu displejů, automobilový průmysl, průmyslové zobrazovače nebo segment transparentních zobrazovačů.

Výzvy technologie OLED Ink Jet Printing

Ačkoliv až doposud mohlo vše působit velmi dobře a nadějně, jde navzdory na první pohled jednoduchému principu výroby stále o mimořádně náročnou technologii.

Mezi největší výzvy, před kterými producenti OLED panelů typu IJP stojí, patří:

• přesnost umístění jednotlivých kapek (každá kapka má objem pouze několik pikolitrů a musí dopadnout na správné místo s přesností několika mikrometrů);
• uniformita vrstev (každá vytištěná vrstva musí mít prakticky identickou tloušťku s tím, že i drobné rozdíly mohou způsobovat nestejný jas, odlišné barevné podání nebo kratší životnost);
• tzv. Coffee Ring Effect (při schnutí se materiál může přesouvat ke krajům kapky a vytvářet nerovnoměrnou vrstvu připomínající zaschlou stopu po kávě).

Organické materiály zároveň musí po vytištění nabídnout stejné parametry (například jas, účinnost, životnost nebo barevná stabilita) jako vrstvy vytvořené vakuovým napařováním.

Výrobci proto na tyto potíže museli reagovat vývojem speciálních rozpouštědel, nových chemických směsí, řízením teploty podložky, na které se tiskne nebo maximálním zpřesňováním algoritmů pro sušení. Právě zde pak podle dostupných zdrojů proběhl v posledních letech největší pokrok.

Kdo technologii vyvíjí?

V oblasti vývoje a výroby technologie OLED Ink Jet Printing se v současné chvíli angažuje několik klíčových hráčů:

Za průkopníka můžeme označit japonskou společnost JOLED, která byla prvním výrobcem, který dokázal převést inkoustově tištěné OLED panely do sériové výroby. Vyvinula technologii pro profesionální monitory o velikostech 21,6" až 32". Přestože firma v roce 2023 zkrachovala, její patenty, know-how i část zaměstnanců převzaly jiné společnosti a vývoj pokračuje.

Čínský výrobce TCL CSOT patří mezi nejaktivnější investory do této technologie. Firma představila několik generací inkoustově tištěných OLED panelů ve velikosti 27", 31" a 65" a připravuje další rozšíření výroby.

Samsung Display zůstává světovým lídrem ve výrobě OLED panelů pomocí vakuového napařování, zároveň však dlouhodobě sleduje i možnosti inkoustového tisku, zejména pro budoucí generace velkých panelů.

LG Display se zaměřuje především na technologii WOLED a tandemové OLED struktury, ale rovněž zkoumá možnosti přesnějšího nanášení organických vrstev pro budoucí generace panelů.

Visionox investuje do vývoje nových výrobních metod včetně inkoustového tisku, zejména pro flexibilní OLED displeje.

Seiko Epson dodává mimořádně přesné tiskové hlavy určené pro průmyslovou výrobu OLED panelů.

Současný stav technologie OLED Ink Jet Printing

Roky 2025 a 2026 lze označit za období přechodu z experimentální fáze do rané komerční výroby. TCL CSOT již vyrábí inkoustově tištěné OLED panely pro vybrané monitory a veřejně prezentuje jejich nasazení ve větších úhlopříčkách. Výrobci zároveň pracují na zvýšení výtěžnosti výroby, lepší uniformitě vrstev a vyšší životnosti modrých OLED materiálů, které jsou tradičně nejslabším článkem celé technologie.

Očekává se, že v nejbližších letech bude tato metoda pronikat především do monitorů, profesionálních zobrazovačů a digital signage, zatímco u smartphonů bude kvůli extrémně vysoké hustotě pixelů ještě nějakou dobu dominovat vakuové napařování. Rozšiřování výrobních kapacit a další pokles nákladů by však mohly postupně otevřít cestu i do dalších kategorií zařízení.

Teoreticky by tak mohly následovat i televizory, automobilové displeje, průmyslové zobrazovací systémy, transparentní displeje či flexibilní panely.

První produkty s technologií OLED Ink Jet Printing

Jedním z prvních komerčně dostupných produktů, který na novou zobrazovací technologii vsadil, je připravovaný herní notebook Lenovo Legion R9000P se 16" panelem od společnosti TCL CSOT. Tento displej nabízí 240Hz obnovovací frekvenci a více než 99% pokrytí barevného prostoru DCI-P3. O výbavě novinky toho prozatím mnoho nevíme, což platí také o oficiálním názvu, se kterým vstoupí na globální trhy.

Dalším představitelem zařízení s novou generací OLED technologie je monitor MSI Pro Max OLED 271UPJW12 vybavený 27" 4K displejem s frekvencí 120 Hz (rovněž od TCL CSOT). Tento panel nabízí jas až 1 000 nitů (v HDR) a disponuje certifikací VESA DisplayHDR True Black 500. Pokrývá 99 % barevného prostoru DCI-P3. Rovněž v tomto případě zatím neznáme detaily ohledně ceny ani dostupnosti novinky.