量子点是印刷电致发光器件研究新方向
随着OLED技术的发展,科研工作者又开始用量子点材料代替有机电致发光材料制备发光器件,也称为量子点电致发光器件。由于OLED发光层为有机材料,有机物对氧气、水汽非常敏感,稳定性差;发热效应下的材料分解或者改性会导致器件寿命缩短。而且多数有机材料具有很高的空穴迁移率,但电子迁移率相对较低,导致了载流子注入的不平衡,制约了其发光效率的提高。以及发光色度随电压变化造成色漂移、色纯度低等。因此,将量子点材料引入到OLED器件中期望弥补有机材料的不足。量子点作为无机发光材料,比有机发光材料的化学结构和寿命构成都更为稳定。 理论上,QLED的“薄膜化点阵涂覆”则更适合于印刷技术,成品率也会更高、材料成本比真空蒸镀节省九成,且大尺寸化的技术难度增长有限。因此成为当前印刷电致发光器件研究的新方向。但是无机材料量子点存在可印刷工艺性较差,制备条件较苛刻,并且较难形成均匀膜层等,所以发展仍然需要一个过程。 量子点电致发光二极管的工作原理与有机电致发光器件是类似的复合发光机理。QLED电致发光器件的基本结构和OLED器件也基本一样,也就是用量子点材料取代有机发光器件中的有机发光材料。而量子点发光材料可以像高分子发光材料和可溶性小分子发光材料一样采用合适的分散方式以印刷涂覆的工艺来制备显示器件。 究竟什么是真正印刷显示器件? 采用印刷工艺制备有机电致发光器件的工作已经进行了多年,从OLED和PLED之别到今天的可溶性小分子电致发光材料和量子点电致发光材料的发展。该技术完全省去真空蒸镀这一环节,转而采用工艺简单、节省设备投资和材料的印刷方式来制备有机电致发光器件一直是科研工作者追求的目标。如果要是真正实现有机电致发光显示器件的全印刷制备,就要解决有机电致发光显示器件全生产过程的印刷工艺。 有机电致发光显示器件主要是由薄膜晶体管TFT控制单元和有机电致发光单元组成,因此,这两个组成部分应当都是用印刷工艺制备才是真正的印刷显示器件。现在对于薄膜晶体管TFT的印刷制备工艺,一种是有机材料的OTFT,另外一种是无机材料的TFT印刷方式制程。 有机薄膜晶体管( OTFT) 具有可用柔性衬底在低温工艺和印刷工艺等多种手段制备,以及易于大面积制备等等特点。然而,目前国际报道的OTFT-OLED器件多限于OTFT驱动有机小分子发光二极管(OLED,真空蒸镀工艺),对于OTFT驱动聚合物发光二极管POLED均采用印刷方式制备的OTFT -PLED器件,鲜有报道。 美国宾州大学的团队使用无机材料以印刷工艺制备出了TFT器件。印刷工艺如喷墨打印技术等,不仅在有机电致发光显示器件制造领域有所应用,也是LCD彩色滤光膜的新一代制造技术,与现有技术相比,在节约原料、降低成本方面有一定优势。通过与真空蒸镀工艺制作有机材料膜层的工艺对比,我们可以看到印刷显示技术的优势所在。 |