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        纳晶科技受邀参加2021新型显示技术与关键材料创新发展论坛

        发布时间:2021年05月21日

        显示技术的每一次跃迁

        改变的不仅是视觉体验

        还有我们的生活方式

         

        超高清、大尺寸、柔性、智能

        越来越成为市场的主旋律

         

        CRTLCD

        再到OLED、QLED、Micro LED

        显示技术快速发展、百花齐放

         


        519-21日,2021新型显示技术与关键材料创新发展论坛在广州召开。本论坛聚焦柔性 OLED 显示、Micro LED 、QLED等新型显示技术相关材料、工艺、装备的发展与进步,纳晶科技作为QLED研究领域具有代表性的企业受邀参加,高级研究员张振星博士代表公司出席并分享了纳晶在“高性能反型量子点发光二极管”方面的最新研究进展。


        张振星博士介绍道,量子点显示技术主要分为光致发光(PL)与电致发光(EL)两个阶段:


        光致发光量子点显示技术(QD-LCD)仍然是依托于背光的被动发光技术, 量子点通常以膜片的形态应用在液晶显示器的背光模组中,可显著提升屏幕画面的色彩饱和度、立体感和清晰度,大幅改善图像质量。目前市场上的量子点电视等产品基本属于光致发光显示技术。


        电致发光量子点显示技术(QLED)被称为颠覆未来的下一代显示技术,它可以通过电驱动量子点像素发光并实现全彩显示,该技术跟OLED一样,不再需要背光源,可实现真正的自发光。QLED具备柔性轻薄、高对比度、广色域、长寿命、低成本等特点,且没有OLED烧屏、工艺复杂、成本高等问题。通过QLED技术,可像印报纸一样制造显示器,未来想象空间巨大。


        QLED一般分为正型和反型两种器件结构,其主要区别是ITO透明电极由注入空穴(正型)转变为注入电子(反型),同时金属电极由注入电子(正型)转变为注入空穴(反型)。


        正型QLED器件:将高电导率和高透过率的ITO作为器件的阳极,依次制备空穴注入/传输层、量子点发光层和电子传输层及阴极薄膜。


        反型QLED器件:将ITO作为阴极,依次制备电子传输层、量子点发光层和空穴注入/传输层及阳极薄膜。



        正型器件至少要打印4层,包括空穴注入层(HIL),空穴传输层(HTL),量子点发光层(QDs)和电子传输层(ETL)。而反型器件的HTLHIL均可采用蒸镀技术,只需要打印两层,大大减弱由于正交溶剂对材料要求的限制,工艺流程会得到显著改善。同时,空穴传输材料的选择面会增加,其结构优化也相应简单。


        不过,相比于正型QLED器件(1994Alivisatos首次制备),反型QLED起步较晚。Jeonghun Kwak等人于2012年首次制备出反型QLED器件,并通过空穴传输材料的优化将红绿蓝三色器件的外量子效率(EQE)分别做到了7.3%,5.8%1.7%。在当时的环境下性能方面基本可以比肩正型QLED。但在之后的发展中,正型QLEDUV固化胶中酸作用的特色加成下,器件的效率和寿命大幅加强。反型器件的发展相对缓慢,尤其是寿命方面,其报道寥寥无几,而且大部分集中于红光方面。


        目前,jin jang组利用双层结构和碳酸铷掺杂氧化镁(ZnLiO/Rb2CO3:ZnMgO)做到了红光T90 = 465h @ 1000 nit的最高报道寿命。但是实际工业化无论是打印还是刮涂工艺,都会使用较高沸点的溶剂,碳酸铷在溶解度方面存在较大问题。蓝绿光方面的报道较少,2020年京东方利用光刻的方式做出了目前最高分辨率(500 ppi)的全彩反型QLED显示器件,蓝绿光的寿命(原型器件分别为绿光 T95 = 39.9h @1000nit,蓝光 T95 = 2.04h @300nit)依旧与正型有着较大的差距。


        张振星博士表示,近几年来,纳晶在提升反型QLED的三色光寿命方面做了不少工作,也取得了一些较为不错的成果。反型红、绿、蓝三色的器件寿命均超过目前已有报道的最高水平,尤其是红绿光,有着近似量级上的突破(例如:红光寿命T95 > 1500h @1000nit)。这一成果的获得一方面得益于量子点材料性能的提升,另一方面来源于空穴传输材料的优化和电子传输层的表面处理。同时,纳晶在器件寿命提升方面的优化,操作比较简单,在工业化生产中的实现也较为容易。当然,目前器件的效率和蓝光的寿命还存在着较大的提升空间,值得我们进一步的研究和探索。纳晶希望能与行业内的优秀企业一同加强交流合作,积极推进科研成果的转化,促进新型显示产业创新发展。 
         



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