一直以來,大尺寸OLED因成本過高,使應(yīng)用普及受到很大的影響。作為大尺寸OLED制備路線之一,噴墨印刷工藝已經(jīng)成為各大科研院校與機(jī)構(gòu)、行業(yè)企業(yè)重點(diǎn)研究的方向。在本屆大會上,華南理工大學(xué)教授、材料工程學(xué)院院長彭俊彪教授以“印刷顯示技術(shù)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”為主題,分享了印刷顯示工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用情況。
從顯示技術(shù)發(fā)展歷程來看,彭俊彪教授認(rèn)為,當(dāng)前顯示技術(shù)的更迭時間越來越短、變化越來越快,除了顯示屏尺寸越來越大之外,超高分辨率成為業(yè)內(nèi)重點(diǎn)發(fā)展方向。他表示,雖然OLED真空蒸鍍工藝已經(jīng)很成熟,但大尺寸OLED真空技術(shù)制備的風(fēng)險和技術(shù)難度非常大,比較認(rèn)可的工藝技術(shù)則是印刷顯示。然而,盡管日本JOLED已經(jīng)在印刷顯示方面取得了很大的突破,但仍面臨諸多的問題,比如分辨率。
顯示屏硬件的基本結(jié)構(gòu)分為功能層和TFT驅(qū)動兩部分,其中TFT是核心關(guān)鍵技術(shù)。彭俊彪教授介紹,目前TFT仍以硅基為主,即非晶硅和低溫多晶硅,但在大尺寸顯示領(lǐng)域,非晶硅與低溫多晶硅都不是理想的TFT材料,氧化物TFT成為一種選項。他指出,氧化物TFT可行性已經(jīng)得到驗(yàn)證,如LG利用a-IGZO作為TFT背板,最大生產(chǎn)出77英寸的OLED顯示屏;夏普采用CAAC-IGZO技術(shù)在手機(jī)與電腦等中小尺寸領(lǐng)域得到應(yīng)用。
盡管氧化物TFT具有很大的應(yīng)用潛力,但是彭俊彪教授認(rèn)為OLED驅(qū)動需要的氧化物材料,對電子遷移率要求比較高,在技術(shù)應(yīng)用上還有一定的瓶頸。為了解決這一技術(shù)瓶頸,彭俊彪教授團(tuán)隊研究了很多類的氧化物半導(dǎo)體材料,其中通過稀土元素微量摻雜IZO,可大范圍調(diào)控Ln-IZO材料及TFT的特性,具有很高的遷移率、高光電穩(wěn)定性。
目前彭俊彪教授重點(diǎn)研究的是印刷OLED工藝,其主要通過噴墨打印,采用這種方式制備像素薄膜,進(jìn)行襯底處理。他介紹,印刷顯示主要有五個步驟:噴出、液滴形狀、液滴飛行、鋪展、干燥,對材料要求非常高。以藍(lán)光材料為例,藍(lán)光材料需分子量可控,可溶性好,流變性也要有所控制。從墨水的配置上看,整個墨水體系要控制流變性,其中包括控制兩個參數(shù):一是沸點(diǎn);二是溶劑。例如,二氯苯的穩(wěn)定性好,通過調(diào)整濃度可以得到厚度很好的膜,可直接在基板打印。
彭俊彪教授介紹,薄膜可以做成點(diǎn)型像素薄膜,也可以做成線型薄膜,通過控制薄膜的寬度,就控制了分辨率。通過在襯底加上電子、電極就可以構(gòu)造出像素點(diǎn)或者像素線的薄膜結(jié)構(gòu)。目前彭俊彪教授團(tuán)隊已經(jīng)可以通過噴墨技術(shù)把線寬做到2微米,實(shí)現(xiàn)800ppi的高分辨率。因此,通過印刷工藝實(shí)現(xiàn)高分辨率的OLED顯示屏將是一個可行的探索方向。
彭俊彪教授也介紹,他們正研發(fā)全印刷工藝,包括印刷陰極、量子點(diǎn)材料、TFT等,雖然面臨諸多的技術(shù)挑戰(zhàn),比如應(yīng)用效率、高穩(wěn)定性等方面,但全印刷的方式是可行的。他認(rèn)為,印刷工藝將是未來顯示技術(shù)之一,但材料體系和墨水是重中之重的問題。同時,他也希望,通過不斷努力,利用全印刷工藝,能夠看到印刷OLED應(yīng)用的曙光。
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