京東方陳卓:電致發光QLED是下一代(dài)顯示技(jì)術的“有力候選者(zhě)
來源:中華顯示網瀏覽量:載入中...發布時間:2020.12.09
當(dāng)前顯示行業市(shì)場,TFT-LCD仍然(rán)占據主流位置,但從市場滲透來看以OLED為主的電(diàn)致發光(guāng)顯示,無論是在中小尺(chǐ)寸還是大尺寸市場滲透(tòu)率都在持續提升。作為電致發光的QLED技(jì)術未來市場份額也同樣非常理想、前(qián)景可觀,因此被業界視(shì)為下一代顯示技術。在本次大會上,京東方量子(zǐ)點顯示實驗(yàn)室陳卓(zhuó)博士分享了關於(yú)量(liàng)子點電(diàn)致發(fā)光顯示技術的發展趨勢報告。
由於(yú)發射(shè)峰(fēng)易調、半峰寬小、色域高等特點,QLED備受顯示產業關(guān)注。陳卓提到,QLED技術(shù)在2014年爆發,特別(bié)是浙江大(dà)學(xué)彭笑剛教授團隊在原理上驗(yàn)證了QLED用(yòng)於顯(xiǎn)示的可能性,隨(suí)後點燃(rán)了(le)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等公司開發了一係列的全噴墨打印的樣機(jī); 在無鎘方(fāng)麵,三星、Nanosys在紅綠藍的(de)QLED開發也(yě)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(cùn)、中尺寸、大尺(chǐ)寸(cùn)。小尺寸顯示產品對分辨(biàn)率PPI的(de)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(zài)200PPI以下的顯示產品。
在噴墨打印技術方(fāng)麵,京東方噴墨打印樣機開發思路是用旋塗器(qì)件進行材料驗證,同時進行器件結構驗證,後期還需考慮樣機或量產時的工藝兼(jiān)容問題,才能采用噴墨打印技術,而在打(dǎ)印單元器(qì)件開發方麵,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製、幹燥成(chéng)膜的控製等。
陳卓表示,在樣機階(jiē)段,要考慮打印小器件轉移到大(dà)器件對墨水的穩定性;打印設備的精度、設備的(de)操控性、打印中的均勻性、成膜的均勻性及穩定性。他介紹,目前京東方在旋塗器件開發上也(yě)取得了(le)不錯的進展(zhǎn),紅綠藍(lán)效率分別達到18:18:5以上;在打印器件方麵,現階段開發了穩定性比較(jiào)好的(de)量子點(diǎn)墨水以及氧化鋅墨水,同時兼顧PDL和底層材料(liào)的浸潤性、親和性的特點,但是這些效果未能(néng)達到打印器件和旋塗器(qì)件(jiàn)百分之百匹配。
樣機集成包括噴墨打印工(gōng)藝、TFT背板開(kāi)發、封裝工藝、驅動(dòng)/補償/模組設計係統集(jí)成。在TFT背板開發方(fāng)麵,京東方借鑒在大尺(chǐ)寸OLED開發的經驗,保證TFT的(de)穩定性,其中包括封裝工藝、電路方麵驅動/補(bǔ)償/模組(zǔ),將這些係統集成應用。
2017年(nián),京東方(fāng)發布5英(yīng)寸和14英(yīng)寸的樣機;2020年發(fā)布了(le)55英寸AMQLED顯示屏,分辨率3840X2160,色域達到119%NTSC。陳卓表示,這是量(liàng)子點最重(chóng)要的優(yōu)勢,對比度可達(dá)到1000000:1。
陳卓還介紹,不同尺寸(cùn)顯(xiǎn)示產(chǎn)品的利潤率不一樣,以手機為主的中小尺寸利潤(rùn)率比中小尺寸具備更大的優勢。量子點顯示進入到中小(xiǎo)顯示市(shì)場,將會(huì)獲得更高(gāo)的利潤率,而中(zhōng)小尺寸需要(yào)更高的分辨率(lǜ),目前打印工藝無法實現,隻能嚐試用光刻工藝實現。
他表示,把光(guāng)刻用於量子點圖案化,主要有兩種實施方式:一是把量子點自身看成光(guāng)刻膠,對量子點直接曝光顯影(yǐng)進行圖案化,工藝的優點是(shì)簡(jiǎn)單直接,但不足之處(chù)是工藝全(quán)部集(jí)中在量子(zǐ)點(diǎn)材料上,對量子(zǐ)點材料具(jù)備(bèi)較高(gāo)的(de)要求;二是使用光刻膠來(lái)定(dìng)義像(xiàng)素,然後再塗布量子點(diǎn),最(zuì)後在除去光刻膠的過程中(zhōng)將不需要的光刻膠和量子(zǐ)點同時(shí)除去,量子(zǐ)點無法接觸(chù)到基板,從原理上就解決了混色的問題,但也會出(chū)現光刻膠的殘留問題。
另外,重複的圖案(àn)化過(guò)程中光刻膠、溶劑、顯影液都容易對量(liàng)子點層造成(chéng)影響,從而導(dǎo)致器件效率的(de)下降。針對這個問題,陳卓表示,目前采用的方式是在塗布光刻膠之前塗布一層犧牲層材料,規避前麵的工(gōng)藝(yì)問題。京東方使用SLAP工藝製備500PPI全(quán)彩圖案(àn),相當於(yú)16英寸8K分辨(biàn)率水平,量子點膜層(céng)的熒光量子(zǐ)產率沒有明顯下降。
他還介(jiè)紹,電致發光(guāng)QLED器件將量子點(diǎn)直接在氧化鋅納米材料上(shàng)進行圖案(àn)化,通過測試電致發光的發射光譜,發現完全(quán)沒有雜光,色域達114%NTSC,完全保留了量子點(diǎn)作為高色域顯示的(de)優(yōu)勢。
最後,關於量子點顯示(shì)無鎘化,陳卓博士也做了(le)一些說明。他認為,到底(dǐ)要(yào)無鎘化,還是從含鎘走向低鎘,不同的(de)企業會有不同的考慮。目(mù)前從市場預測來看,無鎘(gé)材料的市(shì)場占額在穩步(bù)上升。針對無鎘材料發展趨勢,京東方主要從(cóng)器件結(jié)構上進行了優化,在注入效率方(fāng)麵,通過改變氧化鋅電子傳輸(shū)層,取得更高的效率;在出光方麵,采用頂(dǐng)發射的方案,將無(wú)鎘器件(jiàn)的發射半峰寬得到非常有(yǒu)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(duì)頂發射器件效率實現有效的調控。