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京東方陳卓:電致發光QLED是下一代顯示技術的“有力候選者”

字體變大  字體變小 發布日期:2020-12-02  來源:亞威資訊  瀏覽次數:10232
核心提示:在顯示大會上,京東方量子點顯示實驗室陳卓博士分享了關于量子點電致發光顯示技術的發展趨勢報告。

當前顯示行業市場,TFT-LCD仍然占據主流位置,但從市場滲透來看以OLED為代表的電致發光顯示,無論是在中小尺寸還是大尺寸市場滲透率都在持續提升。作為電致發光的QLED技術未來市場份額也同樣非常理想、前景可觀,因此被業界視為下一代顯示技術。在顯示大會上,京東方量子點顯示實驗室陳卓博士分享了關于量子點電致發光顯示技術的發展趨勢報告。

 


京東方量子點顯示實驗室陳卓博士

 

由于發射峰易調、半峰寬小、色域高等特點,QLED備受顯示產業關注。陳卓提到,QLED技術在2014年爆發,特別是浙江大學彭笑剛教授團隊在原理上驗證了QLED用于顯示的可能性,隨后點燃了全球學術界、產業界對QLED研發的熱情。

 

陳卓博士介紹,2017年國內的BOE、納晶、TCL等公司開發了一系列的全噴墨打印的樣機; 在無鎘方面,三星、Nanosys在紅綠藍的QLED開發也取得了一定的進展。從顯示屏尺寸來看,顯示產品可分為小尺寸、中尺寸、大尺寸。小尺寸顯示產品對分辨率PPI的要求較高,中大尺寸次之。他認為,目前噴墨打印技術可以實現在200PPI以下的顯示產品。

 

在噴墨打印技術方面,京東方噴墨打印樣機開發思路是用旋涂器件進行材料驗證,同時進行器件結構驗證,后期還需考慮樣機或量產時的工藝兼容問題,才能采用噴墨打印技術,而在打印單元器件開發方面,要考慮量子點墨水材料的選擇,各種墨水噴墨打印的精度控制、干燥成膜的控制等。

 

陳卓表示,在樣機階段,要考慮打印小器件轉移到大器件對墨水的穩定性;打印設備的精度、設備的操控性、打印中的均勻性、成膜的均勻性及穩定性。他介紹,目前京東方在旋涂器件開發上也取得了不錯的進展,紅綠藍效率分別達到18:18:5以上;在打印器件方面,現階段開發了穩定性比較好的量子點墨水以及氧化鋅墨水,同時兼顧PDL和底層材料的浸潤性、親和性的特點,但是這些效果未能達到打印器件和旋涂器件百分之百匹配。

 

樣機集成包括噴墨打印工藝、TFT背板開發、封裝工藝、驅動/補償/模組設計系統集成。在TFT背板開發方面,京東方借鑒在大尺寸OLED開發的經驗,保證TFT的穩定性,其中包括封裝工藝、電路方面驅動/補償/模組,將這些系統集成應用。

 

2017年,京東方發布5英寸和14英寸的樣機;2020年發布了全球首款55英寸AMQLED顯示屏,分辨率38402160,色域達到119%NTSC。陳卓表示,這是量子點最核心的優勢,對比度可達到1000000:1。

 

陳卓還介紹,不同尺寸顯示產品的利潤率不一樣,以手機為代表的中小尺寸利潤率比中小尺寸具備更大的優勢。量子點顯示進入到中小顯示市場,將會獲得更高的利潤率,而中小尺寸需要更高的分辨率,目前打印工藝無法實現,只能嘗試用光刻工藝實現。

 

他表示,把光刻用于量子點圖案化,主要有兩種實施方式:一是把量子點自身看成光刻膠,對量子點直接曝光顯影進行圖案化,工藝的優點是簡單直接,但不足之處是工藝全部集中在量子點材料上,對量子點材料具備較高的要求;二是使用光刻膠來定義像素,然后再涂布量子點,最后在除去光刻膠的過程中將不需要的光刻膠和量子點同時除去,量子點無法接觸到基板,從原理上就解決了混色的問題,但也會出現光刻膠的殘留問題。

 

另外,重復的圖案化過程中光刻膠、溶劑、顯影液都容易對量子點層造成影響,從而導致器件效率的下降。針對這個問題,陳卓表示,目前采用的方式是在涂布光刻膠之前涂布一層犧牲層材料,規避前面的工藝問題。京東方使用SLAP工藝制備500PPI全彩圖案,相當于16英寸8K分辨率水平,量子點膜層的熒光量子產率沒有明顯下降。

 

他還介紹,電致發光QLED器件將量子點直接在氧化鋅納米材料上進行圖案化,通過測試電致發光的發射光譜,發現完全沒有雜光,色域達114%NTSC,完全保留了量子點作為高色域顯示的核心優勢。

 

最后,關于量子點顯示無鎘化,陳卓博士也做了一些說明。他認為,到底要無鎘化,還是從含鎘走向低鎘,不同的企業會有不同的考慮。目前從市場預測來看,無鎘材料的市場占額在穩步上升。針對無鎘材料發展趨勢,京東方主要從器件結構上進行了優化,在注入效率方面,通過改變氧化鋅電子傳輸層,取得更高的效率;在出光方面,采用頂發射的方案,將無鎘器件的發射半峰寬得到非常有效的調控,無鎘QLED達到含鎘QLED的色域,通過透明電極的選擇對頂發射器件效率實現有效的調控。

 
關鍵詞: 量子點 京東方
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