[00296670]量子点发光二极管显示技术

技术原理 《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书明确指出，在未来的十年，要大力发展基于有机发光二极管（OLED）、胶体量子点发光二极管QLED）的印刷显示及柔性显示。印刷技术被认为是解决OLED/QLED高成本和实现大面积的有效途径，这种技术可结合液体功能性材料和先进的印刷设备来制作OLED/QLED显示屏，可提高材料的利用率和生产效率，降低制造成本，提高产能，因此具有广阔的发展前景，是未来显示技术发展的重要方向，最终可达到“像印报纸一样制造显示器”，实现大面积、低成本、轻、薄、柔性的显示应用。 近年来，QLED因具有发光色纯度高、色彩可调控、效率高、稳定性好、可全溶液加工、适合印刷、卷对卷制备等优点，吸引了业界及学术界的厂泛关注，极有希望取代OLED，成为印刷显示的最佳候选者。量子点发光显示关键材料与器件，也被列入2016国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项中，是未来应用基础研究重点发展方向之一。 技术先进性 项目团队在量子点发光材料、新型量子点显示OLED器件、量子点与Micro-LED显示集成等领域开展了深入系统的研究，取得了若干创造性的研究成果。团队已实现多壳层量子点复合材料结构OLuMiS的设计及生产，项目团队已制成国内最薄的量子点光学膜（<150微米）。与市场同类型产品比较，在色域、稳定性、光效等产品主要参数上具有绝对性优势，技术成熟并即将投产。产品耐受性高（加速老化1000小时亮度衰减小于5%），边缘失效程度达到国内同类产品最小（< 0.2毫米），在手机等小屏幕显示领域的应用寿命显著提高。On-chip型量子点LED已实现Ra≥95及R9≥90的超高显色指数，光衰小于10%，该复合材料能够媲美传统商用KSF荧光粉的使用寿命，有能力实现面向LED/Micro-LED的彩色化技术（图一）。 图一 （a）超薄量子点光学膜；（b）高效率高稳定性量子点on-chip器件； （c）应用于Micro-LED的柔性量子点色彩转换膜样品展示； （d） 应用于Micro-LED的柔性量子点色彩转换膜样品展示。 （a）叠层量子点QLED器件结构及器件效率结果；（b）喷墨打印制备的量子点像素点。 图二 QLED具有和OLED类似的结构，在外加电场的作用下，空穴和电子分别经由空穴传输层和电子传输层向量子点层注入，并在量子点上形成激子，激子最终退激发光。QLED的制备工艺非常简单，可通过溶液加工的方法制得。即可把每一种功能材料溶解在合适的溶剂中，配成“墨水”，经由旋涂，喷墨打印，转印的方法制成薄膜。采用这种低成本的制备方法，项目团队研发的电致发光QLED具有高效率、长寿命、可全溶液加工等优点，其中叠层制备的QLED器件已实现红，绿，蓝原型器件的外量子效率（电流效率）分别超过23.1%，27.6%，21.4%。其性能甚至超过OLED，有望促进QLED技术的实用化。同时，为了充分利用量子点电致发光器件可溶液化加工的优点，研发团队开发出稳定的红、绿、蓝QD喷墨打印体系，满足打印机及基板要求，单次制备墨水可达百毫升。喷墨打印过程流畅，不堵喷头，易清洗，且成膜光滑，平整致密，不变形，可制备出稳定的电致发光器件。 应用市场 基于量子点显示技术制备的背光模组具有宽色域、低功耗等诸多优点。团队研发的量子点背光产品突破了电视等大屏幕尺寸领域的应用范围，有能力在手机、平板等便携式电子设备中实现小屏幕、无边框领域的新型应用模式，在全面屏显示市场占有一席之地。