當前顯示行業(yè)市場,TFT-LCD仍然占據(jù)主流位置,但從市場滲透來看以OLED為代表的電致發(fā)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(xù)提升。作為電致發(fā)光的QLED技術(shù)未來市場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)。在本次大會上,京東方量子點顯示實驗室陳卓博士分享了關(guān)于量子點電致發(fā)光顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢報告。
京東方量子點顯示實驗室陳卓博士
由于發(fā)射峰易調(diào)、半峰寬小、色域高等特點,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?qū)W術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界對QLED研發(fā)的熱情。
陳卓博士介紹,2017年國內(nèi)的BOE、納晶、TCL等公司開發(fā)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(fā)也取得了一定的進展。從顯示屏尺寸來看,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(shù)可以實現(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開發(fā)思路是用旋涂器件進行材料驗證,同時進行器件結(jié)構(gòu)驗證,后期還需考慮樣機或量產(chǎn)時的工藝兼容問題,才能采用噴墨打印技術(shù),而在打印單元器件開發(fā)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(zhuǎn)移到大器件對墨水的穩(wěn)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(wěn)定性。他介紹,目前京東方在旋涂器件開發(fā)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(xiàn)階段開發(fā)了穩(wěn)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(fā)、封裝工藝、驅(qū)動/補償/模組設計系統(tǒng)集成。在TFT背板開發(fā)方面,京東方借鑒在大尺寸OLED開發(fā)的經(jīng)驗,保證TFT的穩(wěn)定性,其中包括封裝工藝、電路方面驅(qū)動/補償/模組,將這些系統(tǒng)集成應用。
2017年,京東方發(fā)布5英寸和14英寸的樣機;2020年發(fā)布了全球首款55英寸AMQLED顯示屏,分辨率3840X2160,色域達到119%NTSC。陳卓表示,這是量子點最核心的優(yōu)勢,對比度可達到1000000:1。
陳卓還介紹,不同尺寸顯示產(chǎn)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(yōu)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(xiàn),只能嘗試用光刻工藝實現(xiàn)。
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(yōu)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(xiàn)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(guī)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(chǎn)率沒有明顯下降。
他還介紹,電致發(fā)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(fā)光的發(fā)射光譜,發(fā)現(xiàn)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(yōu)勢。
最后,關(guān)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(yè)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(wěn)步上升。針對無鎘材料發(fā)展趨勢,京東方主要從器件結(jié)構(gòu)上進行了優(yōu)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(fā)射的方案,將無鎘器件的發(fā)射半峰寬得到非常有效的調(diào)控,無鎘QLED達到含鎘QLED的色域,通過透明電極的選擇對頂發(fā)射器件效率實現(xiàn)有效的調(diào)控。
備注:內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場速記整理
關(guān)注我們
公眾號:china_tp
微信名稱:亞威資訊
顯示行業(yè)頂級新媒體
掃一掃即可關(guān)注我們