夫瑯禾費(fèi)應(yīng)用聚合物研究所在2018顯示周上展示了其為下一代顯示器設(shè)計(jì)的自發(fā)光像素。

網(wǎng)上有很多柔性顯示的視頻，比如，一個(gè)智能手機(jī)被隨意繞著手臂彎曲，或者一張薄膜顯示器從各個(gè)方向和曲率被收卷。從消費(fèi)者角度看，這看起來(lái)很酷炫。然而從專(zhuān)業(yè)的角度看，問(wèn)題來(lái)了：這種顯示技術(shù)是否已成為可能？

在2018的SID國(guó)際會(huì)議及顯示周上，來(lái)自夫瑯禾費(fèi)應(yīng)用聚合物研究所的科學(xué)家展示了實(shí)現(xiàn)柔性顯示的可能和后續(xù)的研究項(xiàng)目。

柔性顯示如何實(shí)現(xiàn)？

柔性顯示實(shí)現(xiàn)的前提是柔性基板：使用薄片材料作為基板可以獲得完全的柔韌性。目前市場(chǎng)市場(chǎng)上的曲面顯示屏就使用了可彎曲的薄型玻璃材料。然而，從柔性基板到最終的柔性顯示屏的量產(chǎn)道路上還有很多有待研究人員克服的問(wèn)題。

第一步需要研發(fā)出一種同樣輕薄且具有柔性的光源。比如通過(guò)電流激發(fā)的自發(fā)光像素就可以實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，有機(jī)發(fā)光二極管OLED就是這樣的發(fā)光器件。基于OLED自發(fā)光的原理實(shí)現(xiàn)的成熟顯示技術(shù)就是主動(dòng)矩陣式OLED，即AMOLED，該技術(shù)的每一個(gè)像素都有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電源，因此不需要背光。這種顯示屏更加輕薄并具有很好的柔韌性。

量子點(diǎn)(QD)也是用于自發(fā)光顯示的一種合適材料。量子點(diǎn)LED，簡(jiǎn)稱(chēng)QD-LED，將量子點(diǎn)的發(fā)光特性和OLED的優(yōu)勢(shì)結(jié)合到一起。QD-LED的發(fā)射譜具有很窄的半高寬(FWHM)，也因此擁有很高的單色亮度。另外，QD-LED的低生產(chǎn)成本也讓其在顯示領(lǐng)域極具吸引力。

目前為止，從RoHS的發(fā)展方向看，顯示器領(lǐng)域現(xiàn)存的含鎘量子點(diǎn)技術(shù)最多使用到2020年以后的幾年。即便如此，市場(chǎng)仍非常看好QD技術(shù)在顯示行業(yè)的應(yīng)用前景。相比較于OLED，QD-LED不僅可以實(shí)現(xiàn)更大的色域范圍，還具有極高的亮度。

“伴隨QD材料的每一次改善，我們正一步一步地讓QD-LED顯示走向大眾市場(chǎng)”，夫瑯禾費(fèi)應(yīng)用聚合物研究所的量子點(diǎn)開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人André Ge?ner博士說(shuō)道，“無(wú)鎘量子點(diǎn)研究中被其他人看作極大挑戰(zhàn)的問(wèn)題對(duì)于我們來(lái)說(shuō)都是令人興奮的”。

夫瑯禾費(fèi)應(yīng)用聚合物研究所的研究人員在2018顯示周期間展示他們無(wú)鎘量子點(diǎn)合成研究中的積極成果。Ge?ner博士帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成功地開(kāi)發(fā)出基于磷化銦的具有獨(dú)特多殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)。使用到QD-LED期間器件中，這些無(wú)鎘量子點(diǎn)獲得了比含鎘量子點(diǎn)高很多的亮度。在其他參數(shù)表現(xiàn)上，基于磷化銦的QD-LED也幾乎同樣能夠比肩傳統(tǒng)的QD-LED。

艷麗的色彩——一位研究員展示量子點(diǎn)發(fā)射出的光

在柔性基材或者玻璃上印刷像素

柔性基板上制作OLED或者QD-LED的工藝決定了最終的顯示面板的柔韌性。高的層厚會(huì)降低柔韌性，噴墨印刷被證明是一種好的方法，但是仍然有更優(yōu)的。就RGB AMOLED顯示面板而言，夫瑯禾費(fèi)應(yīng)用聚合物研究所及其合作伙伴正在研發(fā)一種新的印刷工藝，該工藝預(yù)期能在樣品層面實(shí)現(xiàn)300 ppi的分辨率。

借助靜電印刷(Electrostaticprinting, ESJET)技術(shù)，Christine Boeffel博士的團(tuán)隊(duì)正在研究一種比噴墨打印具有更高精度和均勻性的印刷工藝。ESJET印刷技術(shù)是一種使用電壓處理油墨的新的印刷技術(shù)，可以印刷非常大范圍的可印刷油墨，甚至涂料。該按需噴墨系統(tǒng)目前能夠?qū)崿F(xiàn)小于20um的油墨液滴滴定。

“20um已經(jīng)做夠能印刷出具有200ppi的顯示面板了，據(jù)我們所知，這是目前噴墨式印刷能夠?qū)崿F(xiàn)的最高精度。我們的目標(biāo)是借助ESJET技術(shù)印刷出具有300ppi的RGB AMOLED。我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)10um的像素尺寸，”Boeffel博士解釋道。在SID的報(bào)告中，她展示了正在進(jìn)行的研究項(xiàng)Hi-Response的中期結(jié)果。這個(gè)項(xiàng)目根據(jù)第646296項(xiàng)協(xié)定受歐盟H2020-NMP-PILOTS-2014計(jì)劃資助。

德國(guó)展區(qū)的夫瑯禾費(fèi)應(yīng)用聚合物研究所和GOTA

2017年以來(lái)，夫瑯禾費(fèi)應(yīng)用聚合物研究所已經(jīng)是德國(guó)OLED技術(shù)聯(lián)盟GOTA（German OLED Technology Alliance，GOTA）的一員。聯(lián)合來(lái)自德累斯頓的VON ARDENNE 股份有限公司、來(lái)自加爾興的MBRAUN Inertgas-Systeme股份有限公司和來(lái)自施韋青根的NotionSystems股份有限公司，夫瑯禾費(fèi)應(yīng)用聚合物研究所已經(jīng)投入巨大技術(shù)資源開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)OLED應(yīng)用所需的生產(chǎn)設(shè)備和工藝。