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显示器印刷的多样化世界:印刷如何影响MicroLED,AMOLED,AMQLED,AR/VR

MicroLED.cn 技术文章 2021-06-13 06:18:14 9184 0 | 文章出自:显示日报 MicroLED

在本文中,我将向您展示不同类型的印刷如何影响以及将如何影响各种显示技术,包括 AMOLED、AMQLED、microLED、AR/VR、电致变色等。

(以下重点介绍的许多创新和趋势将成为 TechBlick 即将于 7 月 14 日至 16 日举行的关于显示和照明创新的LIVE(在线)会议和贸易展的一部分。

在本次会议上,我们汇集了精心挑选的演讲者,每个演讲者都代表了显示材料开发、microLED、柔性和可卷曲显示器、AR/VR、大面积照明、印刷显示器等领域的重要创新趋势。你可以在这里看到完整的议程。)

AMOLED:从 TFE 到印刷 RGB 发射器

喷墨打印已经在 OLED 显示器中商业化。用于多层薄膜封装中有机层的沉积。在这里,喷墨印刷的有机物充当分隔 PECVD 沉积的无机层的缓冲层。这如下所示。这已经是一个既定的过程。

 

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多层薄膜封装中的喷墨印刷和 UV 固化有机缓冲层示例。图片来自 Kateeva 2017

RGB 发光层的印刷更具挑战性。这项技术已经发展了至少 20 年。事实上,经过溶液处理的 OLED 材料在其二十年的发展中取得了长足的进步。今天,聚合物和小分子溶液处理材料的性能水平几乎与蒸发发射器相当。

三个基准图表(截至 2021 年第一季度更新)对印刷的红色、绿色和蓝色与蒸发版本的性能水平进行了基准测试。这里包括来自领先供应商的小分子和聚合物材料系统。我们可以看到,性能差距现在已经基本弥合,尤其是红色和绿色,为采用铺平了道路,而不会造成太多的性能损失。生命,尤其是蓝色,或许需要进一步细化。

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图表比较了印刷 OLED 性能与蒸发材料(截至 2021 年第一季度)。请注意,对于蓝色,我们没有包括参考蒸发材料,因为由于颜色坐标不同,很难进行比较。相反,我们包含了右下角的图表。该图表来自 2020 年(三星),在考虑颜色坐标的同时比较了蒸发蓝色与印刷蓝色。这里,TE 和 BE 分别表示顶部和底部发射。要了解更多信息,请参见此处

印刷机械和工艺技术也取得了长足的进步。下图简单地展示了喷墨印刷 OLED 显示器的一些示例。在大小和 PPI 上都有改进。这些趋势将继续下去。事实上,自 2018 年以来,21.6 英寸显示器的一些制造已经进入批量生产模式。未来还会有更多。

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这是一个完全蒸发的添加剂并排 RGB 沉积系统,具有蒸发材料的性能和通往 Gen10 的途径。这是来自UDC。要了解更多信息,请参见此处

QLED:从增强膜到OLED-QLED再到AMQLED

量子点 (QD) 是一个主要的成功案例。作为颜色转换器,它们为 LCD、OLED 和 microLED 显示器带来价值。它们扩大了 LCD 的色域,使它们能够保持与 OLED 相比的性能竞争力。它们可用于蓝色 OLED 以实现具有出色对比度的 WCG 大面积部分印刷显示器。在 microLED 中,它们可以使用小型蓝色 LED 实现 RGB。此外,QLED 还用于真正基于 QD 的发光显示器。

今天的主要应用仍然是 LCD。在这里,显示器中当前的主要集成模式仍然是增强模式膜。我在印刷上下文中提到了这一点,因为这里的 QD 填充树脂是 R2R 涂层。一个例子如下所示。

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R2R 槽模涂层 QD 树脂增强膜,用于扩展 LCD 的色域。要了解更多信息,请参见此处 图片来源:Nanosys

QD 当然可以用作 LCD 和 OLED 上的滤色器/颜色转换器。与 OLED 的集成特别有趣。一种方法是沉积连续的蓝色层堆栈(或多个蓝色层堆栈以分压电压从而延长使用寿命)。为了获得红色和绿色,可以在每个像素上喷墨打印窄带量子点 (QD),充当滤色器/颜色转换器。

这种方法很有前景,因为它可以实现具有出色色域和对比度的全发光、印刷和大面积显示器。三星(寻求找到一种将 OLED 和发光显示器应用到更大区域的方法)和其他多家公司正在积极采用这种方法。这种方法有数十亿美元的巨额投资。

这种方法也很有趣,因为它提供了在通往未来全印刷 AMQLED 的道路上学习的极好方法。电刺激 QLED 材料处于相对早期的发展阶段,但它们有望成为最终的显示形式:喷墨印刷、大面积、发光、高 EQE、高收缩、薄、WCG 等。

技术发展当然不是一帆风顺的。

  • 不含 Cd 的 QD 需要提高 EQE 和寿命,

  • 需要配制更好的蓝色组合物,

  • 需要开发和优化包括传输层在内的整个堆栈材料,

  • 开发了合适的设备架构,最后

  • 需要开发一种超越旋涂的有源矩阵大规模生产工艺。

这里的进展很快,我的目的不是详细说明所有的发展。只是为了显示复杂程度,我展示了下面来自 BOE 的示例,它是 55 英寸全喷墨打印的 AMQLED(2021 年 5 月)。

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这是 BOE 的 IJP 55 英寸 AMQLED。EQE 和其他性能数据仅针对旋涂 QLED 设备而不是 IJP AMQLED 报告。要了解更多信息,请参见此处

精度和维修

数字印刷的发展远不止喷墨印刷。事实上,新兴方法将打印分辨率提高到亚微米范围和/或能够在非平坦表面上进行沉积。这些电流体动力(单头或多头)、气溶胶和/或微点胶技术在显示器行业具有许多潜在应用。

下面的示例展示了如何部署微点胶来修复复杂的非平坦 AMOLED 表面上的开放缺陷。下面的另一个示例显示了此过程或具有多个 EHD 打印头的版本如何沉积附着材料以放置更小的 MicroLED

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精确数字印刷如何用于 OLED 和MicroLED显示器的两个示例。这些例子来自 XTPL,使用他们的微点胶机和高粘性的银纳米墨水。要了解更多信息,请参见此处

这是两部分文章的第一部分。明天我们将研究MicroLED和其他应用。

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