研製成功首款基於稀土摻雜氧化物 TFT 技術的全彩色量子點電致發光...

　　2016 年 12 月，華南理工大學發光材料與器件國家重點實驗室彭俊彪教授研究團隊聯合廣州新視界光電科技有限公司研究開發了發光量子點墨水研製方法和電致發光顯示屏結構設計，解決了溶液加工型多層電致發光器件結構設計、界面互溶等科學問題，突破了新材料體系的氧化物 TFT 基板製備技術、表面特性調控技術、溶液法製備量子點薄膜技術、薄膜封裝技術等，研製成功首款基於稀土摻雜氧化物TFT(Ln-IZO TFT)技術的全彩色有源驅動電致發光量子點顯示屏(AM-QLED)，實現了彩色圖像顯示。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/341744.htm

　　與 AMOLED 器件類似，該量子點 AM-QLED 顯示屏具有全固態薄膜結構，採用電子、空穴注入複合的電致發光原理，使量子點薄膜在電場作用下實現主動發光，該電致發光原理不同於目前商業採用的量子點做為液晶顯示背光源的光致發光原理及其在液晶背光源方面的應用。我們研製的 AM-QLED 顯示屏中量子點像素薄膜採用高精度噴墨列印技術製備，流變性可控的量子點墨水由自主研製。通過調控TFT 基板表面自由能，以及液滴表面張力、粘度等墨水流變性，實現了噴墨列印製備的厚度均勻、無咖啡環的納米像素薄膜，採用自主設計的倒置型底發光 QLED 器件結構，結合華南理工大學與廣州新視界光電科技有限公司自主聯合研發的 Ln-IZO TFT 背板新技術和表面性能調控技術，獲得了亮度為 400 cd/m2, 解析度為 200*(RGB)*150，像素密度為 120PPI，色域為 109%(NTSC)，對比度超過 50000:1 的 2 英寸有源驅動彩色量子點電致發光顯示屏，如下圖所示。

 

　　發光量子點(Quantum Dot)是一種直徑為 2～10 nm 的半導體納米晶，它具有發光效率高、發光光譜窄、色純度高、發光顏色可通過量子點尺寸調控等特點，引起學界和業界的廣泛關注。採用類似OLED 的夾心式器件結構和電子、空穴注入的複合發光原理，可實現在電場作用下產生量子點的主動發光，量子點薄膜的電致發光可用於製備大色域、高光效、超薄、柔性可彎曲的電致發光顯示屏，在手機、電視、平板電腦等方面具有應用潛力。採用噴墨列印技術製備量子點薄膜電致發光顯示屏，有望實現低成本製造。

　　華南理工大學發光材料與器件國家重點實驗室主要研究方向之一是有機/高分子光電材料與器件，包括 AMOLED 顯示材料、器件和工藝，在可溶性高性能有機/高分子發光材料設計與合成、全印刷(包括金屬陰極)彩色 OLED 顯示屏、高性能 OLED 器件結構設計與製備等方面取得了具有國際領先水平的研究成果。

　　廣州新視界光電科技有限公司是由華南理工大學與創維集團成立的合資公司，目標是將華南理工大學在有機/高分子發光顯示領域的科技成果進行中試孵化及產業化，集中研發 AMOLED 顯示新技術，發明了高遷移率稀土摻雜的氧化物半導體新材料體系，突破了 BCE結構的氧化物 TFT 陣列製備技術和柔性 OLED 顯示屏薄膜封裝技術等，實現了全彩色、透明、柔性、高穩定性和高解析度的 AMOLED顯示屏，在 AMOLED 顯示屏研發方面取得了系列自主核心技術，申請/授權專利 100 多件。

　　本工作得到了科技部 973 項目(2015CB655000)的支持。