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量子點(diǎn)大會(huì)|寧波材料與工程研究所向超宇:噴墨印刷成為新型光電產(chǎn)業(yè)重要發(fā)展方向

編輯:chinafpt 2022-01-21 16:34:28 瀏覽:3044  來源:

  我國在量子點(diǎn)顯示技術(shù)領(lǐng)域具有較好的研究基礎(chǔ),有望實(shí)現(xiàn)在新型顯示技術(shù)領(lǐng)域的彎道超車,在量子點(diǎn)技術(shù)中,噴墨印刷一直是難點(diǎn)問題,如何解決好噴墨印刷問題,一直以來是業(yè)界探索的問題。在2021中國國際量子點(diǎn)顯示產(chǎn)業(yè)大會(huì)上,寧波材料與工程研究所納米實(shí)驗(yàn)室研究員向超宇以“基于印刷工藝的納米光電材料和器件”為主題,詳細(xì)介紹了他們?cè)趪娔蛴》矫嫒〉玫耐黄啤?/p>

  寧波材料與工程研究所納米實(shí)驗(yàn)室研究員向超宇

  新型顯示作為萬億級(jí)別的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),中國曾一度面臨“缺芯少屏”的局面。如今,產(chǎn)業(yè)規(guī)模全球第一、年均增長超20%的中國新型顯示產(chǎn)業(yè)正在為全球產(chǎn)業(yè)鏈注入持續(xù)動(dòng)能,迎來重要的發(fā)展機(jī)遇。目前全球面板產(chǎn)業(yè)正加速向我國轉(zhuǎn)移,目前我國已形成年均超過4000億的產(chǎn)值,預(yù)計(jì)2023年G6以上產(chǎn)能接近全球70%;累計(jì)投入超過1.3萬億元,我國從“技術(shù)引進(jìn)”逐步走向“技術(shù)引領(lǐng)”。

  向超宇表示,從市場和消費(fèi)者的需求來看,量子點(diǎn)發(fā)展方向主要體現(xiàn)在大尺寸、高畫質(zhì)、柔性,這也將成為未來顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。從現(xiàn)有的技術(shù)看,OLED對(duì)于小尺寸市場的占有率非常高,以柔性方向?yàn)橹?。噴墨打印的印刷顯示是它未來很重要的發(fā)展方向。

  他認(rèn)為,由于印刷技術(shù)跟現(xiàn)有真空技術(shù)相比,它具備材料可重復(fù)利用,實(shí)現(xiàn)大面積的生產(chǎn)工藝以及綠色環(huán)保制備工藝的優(yōu)勢(shì),因此它作為下一代新型技術(shù)性的革命,能夠?qū)崿F(xiàn)顯示行業(yè)對(duì)未來顯示器的需求。因此,印刷QLED技術(shù),滿足高質(zhì)量高畫質(zhì)、大尺寸、柔性產(chǎn)業(yè)鏈,也是產(chǎn)業(yè)的需求。

  向超宇分享,他們團(tuán)隊(duì)從材料到器件到噴墨打印,在某些關(guān)鍵問題也做了相應(yīng)的工作:一是設(shè)計(jì)合適的材料體系和結(jié)構(gòu)。高質(zhì)量的量子點(diǎn)材料是量子點(diǎn)顯示領(lǐng)域的重要技術(shù)基礎(chǔ),傳統(tǒng)的量子點(diǎn)具有高的發(fā)光效率,但并不適合直接用于電致發(fā)光器件,因此需要對(duì)材料組分、核殼結(jié)構(gòu)、配體等進(jìn)行了調(diào)整。這項(xiàng)工作也突破量子點(diǎn)材料的關(guān)鍵問題,建立了量子點(diǎn)核殼精細(xì)能級(jí)的設(shè)計(jì)新準(zhǔn)則,得到了效率都超過10%的紅綠藍(lán)三基色器件;提出了反向能帶重構(gòu)工程的設(shè)計(jì)新思路,把能級(jí)匹配設(shè)計(jì)的主體從器件轉(zhuǎn)移到量子點(diǎn),從而使得器件壽命從實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的T50@100nits提升到了產(chǎn)業(yè)化需求的T95@1000nits;開發(fā)了CdZnSe的藍(lán)色高效量子點(diǎn)體系,把器件效率提升到20%以上,以此核心材料體系為主布局了25個(gè)PCT專利。

  二是提高紅綠藍(lán)器件性能。向超宇介紹,器件的效率和壽命是QLED技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo),選用合適的器件結(jié)構(gòu)可以使平衡注入,提高器件效率。紅綠藍(lán)三色器件當(dāng)中,藍(lán)色的器件壽命是QLED研究中的關(guān)鍵難題。他也認(rèn)為,提高紅綠藍(lán)器件性能,解決了電致QLED器件關(guān)鍵問題,提出了S-QLED器件結(jié)構(gòu),使用無機(jī)納米材料代替有機(jī)材料作為電子傳輸層,效率接近物理極限(EQE~25%),QLED器件的壽命首次接近商用化的水平;可全溶液法制備,為印刷工藝的產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

  三是推動(dòng)印刷工藝的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。印刷技術(shù)是QLED技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要途經(jīng),需要從材料、器件結(jié)構(gòu)、印刷工藝等方面協(xié)同推動(dòng)印刷技術(shù)的發(fā)展,縮小原型器件和印刷器件的性能差距,推動(dòng)QLED產(chǎn)業(yè)化。這項(xiàng)工作也解決電致QLED產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵問題以及旋涂和印刷工藝的性能存在巨大的差異、QLED量產(chǎn)工藝可行性沒有得到驗(yàn)證的問題。

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