高分辨率量子点发光二极管:EHD打印技术开启显示新纪元

  • 发布时间:2024.09.27
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研究背景

量子点因其发射光谱窄、尺寸可调谐、光热稳定性高和电子迁移率高等特性,在显示和照明领域具有广泛的应用前景。QLED作为其中的明星应用,其外部量子效率已超过20%,全色显示成为其商业化的关键。

 

研究方法

BOE科技集团的研究团队通过优化EHD打印过程,精确控制墨水粘度和打印速度,制备出了均匀且平整的发光层薄膜。通过调整打印速度,实现了与旋涂设备相近的发光层厚度(28.6纳米),从而获得了高达13.6 cd/A的电流效率。

EHD打印技术机制示意图
图1  展示了EHD打印技术的机制示意图。在电场力的驱动下,墨水被“拉”出喷嘴,形成微小的液滴并打印在基材上。
 

技术亮点

1. 高分辨率打印:通过EHD打印技术,实现了超越300 ppi的高分辨率显示,满足未来小尺寸、高分辨率显示的需求。

量子点荧光图像

图2b-e  2b-2e显示了当墨水黏度为6厘泊时,在不同打印速度下形成的图案的荧光图像。它们的线宽分别是17.8μm、13.2μm、10.2μm和6.9μm。

2. 优化打印过程:研究团队通过调整QD墨水粘度和打印速度,精确控制打印线宽,实现了5微米的线宽,为高分辨率QLED的制造提供了可能。

不同量子点墨水粘度下的线宽与打印速度之间的关系

图2a  2a显示不同量子点(QD)墨水黏度下线宽与打印速度之间的关系。(b-e)在墨水黏度为6厘泊(cp)且打印速度分别为1毫米/秒、3毫米/秒、5毫米/秒和7毫米/秒

3. 高电流效率:底部发射QLED设备的最大电流效率达到13.6 cd/A,而顶部发射设备更是高达16.4 cd/A,显示出EHD打印技术在提升设备性能方面的巨大潜力。

RQD电极发光光谱

图3  展示了打印的RQD的电致发光光谱图,显示了发射峰位于628 nm,半高宽为29 nm。

4. 双色显示:成功制备了500 ppi红绿双色底部发射设备,展示了EHD打印技术在全色显示应用中的广阔前景。

QLED荧光图像

图4  展示了通过EHD打印技术制造的500 ppi红绿双色底部发射QLED设备的荧光图像。

QLED电致发光图像

图5  展示了点亮状态下的红绿双色底部发射QLED设备的电致发光图像,显示每个像素具有相对均匀的图案和清晰的边界。

 

研究结论

BOE科技集团的研究证明了EHD打印技术在制造高分辨率、高效率QLED显示产品方面的巨大潜力。未来,研究团队将继续优化EHD打印方法,提高绿光和蓝光QLED设备的性能,并探索全色设备的制造,推动EHD打印技术在QLED产品中的应用发展。

顶部发射QLED设备架构图

图6  6a展示了顶部发射QLED设备的架构图,包括了ITO/Ag/ITO作为底电极,Mg/Ag合金作为半透明顶电极,以及覆盖有CPL层以增加光提取的结构。6b展示了顶部发射设备与底部发射设备电流效率的对比曲线图。

 

结语

BOE科技集团在QLED显示技术领域的这一突破,不仅展示了EHD打印技术的先进性,更为未来显示技术的发展指明了方向。随着技术的不断进步,我们有理由期待,更高分辨率、更亮丽的显示世界即将到来。

 

原文链接:https://doi.org/10.1002/sdtp.17499

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