盡管Micro-LED和量子點技術(shù)在一定程度上存在競爭關(guān)系,但基于Micro-LED的微型主動發(fā)光顯示技術(shù)與量子點顏色轉(zhuǎn)換技術(shù)相結(jié)合,對于顯示技術(shù)向高畫質(zhì)方向的發(fā)展有著重要的意義。在2022中國國際Mini/Micro-LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)峰會上,南方科技大學(xué)孫小衛(wèi)教授以“未來顯示之我見”為主題,介紹了南方科技大學(xué)在量子點顯示技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用進展,且分享了對未來顯示技術(shù)發(fā)展趨勢的個人思考。
南方科技大學(xué)講席教授、SID Fellow 孫小衛(wèi)
孫小衛(wèi)介紹,量子點是肉眼看不到的一種納米材料,其晶粒直徑在2納米~10納米之間,受到電或光的刺激會根據(jù)量子點的直徑大小,發(fā)出各種不同顏色的單色光,可以借助量子點發(fā)出能譜集中、非常純正的高質(zhì)量紅/綠單色光,具有量子尺寸效應(yīng)、量子效率高(~100%)、半峰寬窄(~20 nm)、色域廣等諸多特點。
同時,他還介紹了南方科技大學(xué)所屬的撲浪創(chuàng)新和思坦科技兩家企業(yè)。目前撲浪創(chuàng)新已經(jīng)量產(chǎn)量子點膜,主要應(yīng)用于LCD,未來也將作為Micro-LED的顏色轉(zhuǎn)換層。不過,他也指出,“現(xiàn)在紅色Micro-LED做得越來越好,有可能未來不需要顏色轉(zhuǎn)換層,但是現(xiàn)在量子點作為顏色轉(zhuǎn)換層還是最好的選擇。”關(guān)于熒光粉膜,他也介紹,撲浪創(chuàng)新于2021年下半年已經(jīng)向群創(chuàng)光電批量供貨,主要應(yīng)用于運動手表、佳能相機,且正在導(dǎo)入任天堂的游戲機,以及車載顯示領(lǐng)域。
像素化是OLED領(lǐng)域的技術(shù)難題,也是量子點需要解決的問題。孫小衛(wèi)介紹,南方科技大學(xué)聯(lián)合北大深研院、TCL華星開發(fā)了電沉積量子點圖案化技術(shù),通過調(diào)節(jié)電沉積電壓和量子點濃度,可以在數(shù)納米到數(shù)十微米的范圍內(nèi)精確調(diào)節(jié)圖案化量子點薄膜的厚度,實現(xiàn)了大于 1000PPI 的全色大面積量子點(QDs)圖案化彩膜及高性能 QLED 器件的制備。
同時,他也介紹了暫未成熟的量子點噴墨打印。盡管京東方、華星光電等廠商都投入了很大研發(fā)力度,但量子點墨水一直也是技術(shù)難點。為此,南方科技大學(xué)首創(chuàng)采用三溶劑QD墨水的方法,以及真空漸變退火工藝,實現(xiàn)了高效長壽命的印刷電致發(fā)光QLED器件,其中紅色和綠色噴墨打印量子點發(fā)光器件在1000cd/cm2下半衰壽命分別可達25100h和20655h,完全可以滿足10年的商業(yè)壽命。不過,他也指出,藍色的量子點墨水還達不到性能要求,還有比較長的距離要走。
孫小衛(wèi)介紹,量子點在某些領(lǐng)域其實和Micro-LED有一些競爭關(guān)系,比如硅基Micro-QLED。目前南方科技大學(xué)已經(jīng)聯(lián)合東南大學(xué)、撲浪創(chuàng)新、芯視元成功點亮全球首顆單紅/綠色Micro-QLED。該微顯示器件僅0.39英寸,可以實現(xiàn)5650ppi,亮度可達13000nit,“Micro-QLED將為元宇宙提供最好的光引擎。”
“未來裸眼3D也將是未來顯示技術(shù)方向之一。” 孫小衛(wèi)認為,目前很多企業(yè)都在研發(fā)3D顯示技術(shù),比如索尼就開發(fā)出了眼感應(yīng)光場顯示器;三星與首爾大學(xué)采用空間光調(diào)制器實現(xiàn)交互式全息顯示。然而,谷歌的光場顯示可以讓兩個人通過屏幕就感覺對方就坐在你面前。他表示,“對除了顯示以外,對個的傳輸系統(tǒng)也是有很高的要求,實際上也非常契合國內(nèi)5G發(fā)展趨勢的,將起到互相促進的作用。”目前南方科技大學(xué)已華為聯(lián)合創(chuàng)建實驗室,采用柱透鏡的技術(shù),開發(fā)了8K的3D顯示屏。
他也指出,由于分辨率不斷提升,以及像素的相干性,LCD因借助背光源發(fā)光不適合做未來3D顯示,而OLED和激光顯示難度也比較大,只有Micro-LED和量子點是比較適合做3D顯示的技術(shù),不僅可以做到高分辨率,相干性也比較好。另外,他也認為,“除了顯示以外,還可以做探測、傳感、通信,而且可以把很多東西都融合在一起,這是未來顯示的發(fā)展趨勢。只有不斷通過技術(shù)突破才能不斷創(chuàng)造新價值,然后把產(chǎn)品不斷的往前推,未來我們將像印刷報紙一樣生產(chǎn)顯示屏。”
2022中國國際Mini/micro-LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)峰會錄播
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