京東方陳卓：電致發(fā)光QLED是下一代顯示技術(shù)的“有力候選者
來(lái)源：中華顯示網(wǎng)瀏覽量：載入中...發(fā)布時(shí)間：2020.12.09
當(dāng)前顯示行業(yè)市場(chǎng)，TFT-LCD仍然占據(jù)主流位置，但從市場(chǎng)滲透來(lái)看以O(shè)LED為主的電致發(fā)光顯示，無(wú)論是在中小尺寸還是大尺寸市場(chǎng)滲透率都在持續(xù)提升。作為電致發(fā)光的QLED技術(shù)未來(lái)市場(chǎng)份額也同樣非常理想、前景可觀，因此被業(yè)界視為下一代顯示技術(shù)。在本次大會(huì)上，京東方量子點(diǎn)顯示實(shí)驗(yàn)室陳卓博士分享了關(guān)于量子點(diǎn)電致發(fā)光顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告。
由于發(fā)射峰易調(diào)、半峰寬小、色域高等特點(diǎn)，QLED備受顯示產(chǎn)業(yè)關(guān)注。陳卓提到，QLED技術(shù)在2014年爆發(fā)，特別是浙江大學(xué)彭笑剛教授團(tuán)隊(duì)在原理上驗(yàn)證了QLED用于顯示的可能性，隨后點(diǎn)燃了全球?qū)W術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界對(duì)QLED研發(fā)的熱情。
陳卓博士介紹，2017年國(guó)內(nèi)的BOE、納晶、TCL等公司開(kāi)發(fā)了一系列的全噴墨打印的樣機(jī)； 在無(wú)鎘方面，三星、Nanosys在紅綠藍(lán)的QLED開(kāi)發(fā)也取得了一定的進(jìn)展。從顯示屏尺寸來(lái)看，顯示產(chǎn)品可分為小尺寸、中尺寸、大尺寸。小尺寸顯示產(chǎn)品對(duì)分辨率PPI的要求較高，中大尺寸次之。他認(rèn)為，目前噴墨打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在200PPI以下的顯示產(chǎn)品。
在噴墨打印技術(shù)方面，京東方噴墨打印樣機(jī)開(kāi)發(fā)思路是用旋涂器件進(jìn)行材料驗(yàn)證，同時(shí)進(jìn)行器件結(jié)構(gòu)驗(yàn)證，后期還需考慮樣機(jī)或量產(chǎn)時(shí)的工藝兼容問(wèn)題，才能采用噴墨打印技術(shù)，而在打印單元器件開(kāi)發(fā)方面，要考慮量子點(diǎn)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(jī)階段，要考慮打印小器件轉(zhuǎn)移到大器件對(duì)墨水的穩(wěn)定性；打印設(shè)備的精度、設(shè)備的操控性、打印中的均勻性、成膜的均勻性及穩(wěn)定性。他介紹，目前京東方在旋涂器件開(kāi)發(fā)上也取得了不錯(cuò)的進(jìn)展，紅綠藍(lán)效率分別達(dá)到18:18:5以上；在打印器件方面，現(xiàn)階段開(kāi)發(fā)了穩(wěn)定性比較好的量子點(diǎn)墨水以及氧化鋅墨水，同時(shí)兼顧PDL和底層材料的浸潤(rùn)性、親和性的特點(diǎn)，但是這些效果未能達(dá)到打印器件和旋涂器件百分之百匹配。
樣機(jī)集成包括噴墨打印工藝、TFT背板開(kāi)發(fā)、封裝工藝、驅(qū)動(dòng)/補(bǔ)償/模組設(shè)計(jì)系統(tǒng)集成。在TFT背板開(kāi)發(fā)方面，京東方借鑒在大尺寸OLED開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，保證TFT的穩(wěn)定性，其中包括封裝工藝、電路方面驅(qū)動(dòng)/補(bǔ)償/模組，將這些系統(tǒng)集成應(yīng)用。
2017年，京東方發(fā)布5英寸和14英寸的樣機(jī)；2020年發(fā)布了55英寸AMQLED顯示屏，分辨率3840X2160，色域達(dá)到119%NTSC。陳卓表示，這是量子點(diǎn)最重要的優(yōu)勢(shì)，對(duì)比度可達(dá)到1000000：1。
陳卓還介紹，不同尺寸顯示產(chǎn)品的利潤(rùn)率不一樣，以手機(jī)為主的中小尺寸利潤(rùn)率比中小尺寸具備更大的優(yōu)勢(shì)。量子點(diǎn)顯示進(jìn)入到中小顯示市場(chǎng)，將會(huì)獲得更高的利潤(rùn)率，而中小尺寸需要更高的分辨率，目前打印工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)，只能嘗試用光刻工藝實(shí)現(xiàn)。
他表示，把光刻用于量子點(diǎn)圖案化，主要有兩種實(shí)施方式：一是把量子點(diǎn)自身看成光刻膠，對(duì)量子點(diǎn)直接曝光顯影進(jìn)行圖案化，工藝的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單直接，但不足之處是工藝全部集中在量子點(diǎn)材料上，對(duì)量子點(diǎn)材料具備較高的要求；二是使用光刻膠來(lái)定義像素，然后再涂布量子點(diǎn)，最后在除去光刻膠的過(guò)程中將不需要的光刻膠和量子點(diǎn)同時(shí)除去，量子點(diǎn)無(wú)法接觸到基板，從原理上就解決了混色的問(wèn)題，但也會(huì)出現(xiàn)光刻膠的殘留問(wèn)題。
另外，重復(fù)的圖案化過(guò)程中光刻膠、溶劑、顯影液都容易對(duì)量子點(diǎn)層造成影響，從而導(dǎo)致器件效率的下降。針對(duì)這個(gè)問(wèn)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(guī)避前面的工藝問(wèn)題。京東方使用SLAP工藝制備500PPI全彩圖案，相當(dāng)于16英寸8K分辨率水平，量子點(diǎn)膜層的熒光量子產(chǎn)率沒(méi)有明顯下降。
他還介紹，電致發(fā)光QLED器件將量子點(diǎn)直接在氧化鋅納米材料上進(jìn)行圖案化，通過(guò)測(cè)試電致發(fā)光的發(fā)射光譜，發(fā)現(xiàn)完全沒(méi)有雜光，色域達(dá)114%NTSC，完全保留了量子點(diǎn)作為高色域顯示的優(yōu)勢(shì)。
最后，關(guān)于量子點(diǎn)顯示無(wú)鎘化，陳卓博士也做了一些說(shuō)明。他認(rèn)為，到底要無(wú)鎘化，還是從含鎘走向低鎘，不同的企業(yè)會(huì)有不同的考慮。目前從市場(chǎng)預(yù)測(cè)來(lái)看，無(wú)鎘材料的市場(chǎng)占額在穩(wěn)步上升。針對(duì)無(wú)鎘材料發(fā)展趨勢(shì)，京東方主要從器件結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了優(yōu)化，在注入效率方面，通過(guò)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(fā)射的方案，將無(wú)鎘器件的發(fā)射半峰寬得到非常有效的調(diào)控，無(wú)鎘QLED達(dá)到含鎘QLED的色域，通過(guò)透明電極的選擇對(duì)頂發(fā)射器件效率實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)控。
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