近年來,在"元宇宙"、智慧醫療等新興概念的驅動下,為下一代顯示器設定了更高的標準。為滿足海量信息及AR/VR等新一代顯示等不斷升級的應用需求,針對顯示新需求的技術研發也在不斷進行中,讓我們來盤點一把目前市場研發升級的新技術有哪些吧。而這些新技術又會給未來市場帶來哪些新變化呢?
超高分辨率量子點發光二極管
分辨率達25000PPI
近日,福州大學李福山教授團隊聯合寧波材料所錢磊研究員,利用有序分子自組裝技術和轉移印刷技術相結合的方法,提出一種抑制高分辨率器件漏電流的新策略,制備出了高性能的超高分辨率量子點發光二極管。由于市場需求,對顯示器的像素分辨率也在不斷提出更高要求,量子點發光二極管由于其優異的光電特性,如高色純度、高發光效率等在照明顯示領域具有廣闊的應用前景。然而,如何實現量子點發光二極管的高分辨率像素化,仍然是一個關鍵瓶頸。
研究人員利用有序分子自組裝技術實現了致密無缺陷的量子點單層膜,并結合轉移印刷技術實現了亞微米級像素的超高分辨率量子點顯示,其較高分辨率達到~25000PPI(人眼極限分辨率約為300PPI)。實現了量子點圖案化薄膜的均勻拾取和釋放,可以輕松制備出亞微米級像素的超高分辨率量子點發光二極管。重要的是,這是有史以來報告的顯示器件的較高像素密度之一。值得一提的是,研究團隊首次提出在發光量子點像素之間嵌入蜂窩狀圖案的非發光電荷阻擋層,這種均勻致密的阻擋層有效地降低了器件的漏電流,極大地提高了器件的效率。與之前的研究比較,該成果在高分辨率量子點顯示方面具有較佳性能。因此,該成果為實現具有高性能的超高分辨率發光顯示開辟了一條全新的路線。據介紹,這種新型的高分辨率圖案化方法在未來可以進一步實現全彩顯示。超高分辨率量子點發光二極管的前景可以應用于下一代"近眼"設備,比如:虛擬現實(VR) 和增強現實 (AR) 應用的頭戴式顯示器和智能眼鏡。
新型高效LED技術,提高LED發光效率
據海外網報道,韓國產業技術大學某科研團隊日前對外宣稱,已通過制備氧化物半導體納米褶皺網狀結構,成功研發出一種高效LED技術。而與此項技術相關聯的論文也被該領域具有世界權威的應用物理及新材料領域學術期刊《Advanced Materials Interfaces》選定為封面,并于今年2月3日刊發。
據了解,現有技術為了增強LED元件的電流擴展,通過氧化銦錫ITO)提高發光效率。但是由于目前作為透明電極正在使用的ITO材料氧化銦錫屬高價稀有金屬,所以往往采用氧化鋅系半導體材料作為替代物。對此,該研究團隊利用溶膠-凝膠法(Sol-Gel),在LED的硅晶片上制備氧化鋅系半導體薄膜,并通過嚴格的熱處理工藝,使其自動生成納米褶皺網狀結構的透明電極可更好地適用于LED。并開發出同時提升電流擴展效應和光提取效率等關聯技術。特別是在沒有追加蒸鍍和蝕刻工藝的條件下,通過溶膠-凝膠法(Sol-Gel)中包含的熱處理工藝,最終形成了可以顯著優化LED元件光提取效率的納米褶皺網狀結構。隨之帶來的不僅僅是納米褶皺網狀結構光提取效率的最大化,并可以確定能夠同時起到LED元件透明電極的兩種作用。利用納米褶皺網狀結構,還可以有效控制LED發光角度。該研究團隊相關負責人表示,本次研究成果可以用低成本的溶液工藝溶膠-凝膠法(Sol-Gel),替代透明電極。這樣一來,新一代高提取效率的LED光源及適用于micro LED顯示屏的光源,就變得指日可待。
新型材料問世,將應用于Micro LED顯示器量產
據悉,日本東麗集團成功開發出可使LED芯片進行高速排列的“激光轉移離型材料”及簡化LED與配線工序的“綁定材料”,以及有助于顯示器大型化的“基板側面走線材料”,這些材料將大大提高Micro LED(微米發光二極管)顯示器的顯示性能。一直以來,Micro LED顯示作為新一代顯示技術,在在亮度、色域、對比度及可靠性等方面性能卓越,并且以高發光效率的LED作為光源,降低了耗電,有望成為高性能且低環境負荷的新一代顯示器。而為了能早日實現全面普及,努力降低制造成本,實現將多個的微型LED芯片正確而高速的配列成為行業亟待攻克的技術技術難關。
東麗成功開發出“激光轉移材料”,實現了顯示器的制造工序中多個LED芯片在基板上的任意位置進行高速排列。該材料與東麗工程推廣的激光轉移裝置及檢查裝置有機結合使用,不僅加快了Micro LED的制造速度,而且兼顧各LED芯片的色調進行選擇性配置,從而保障了顯示器色彩均勻。此外還提高了感光性導電材料RAYBRID的技術,開發出“綁定材料”與“基板側面走線材料”。“綁定材料”是為了將LED芯片的電極與基板上的線路相連接的材料,與以往相比不僅能夠在低溫、低壓環境下快速連接,而且解決了以往不良LED芯片難以更換的難題,有助于提高制造的成品率。“基板側面走線材料”是從基板表面向背面傳遞信號的材料,通過簡便的工序完成線路,能夠使多個顯示器無縫拼接從而實現大型化。本次研發成功擴展了用于Micro LED顯示器的材料,為實現Micro LED顯示器的量產作出貢獻。
全球首創無失真可拉伸Micro-LED元顯示技術
手機等移動電子設備市場將受益
近日,韓國科學與信息通信技術部下屬的機械材料研究所(以下簡稱 KIMM),剛剛介紹了其打造的全球首個無失真、可拉伸的 Micro-LED 元顯示技術。該機構宣稱,得益于橫向 / 縱向等比拉伸的特性,即使拉伸至 25% 左右,這項技術仍可讓圖像維持在不失真的水平。而這項技術的關鍵,在于運用了自然界中并不存在的獨特機械性能“超材料”,輔以相應的設計與制造技術。為此,KIMM 研究團隊運用了獨特的機械超材料設計與制造技術,并且成立了 YTS Miro-Tech 和 MCK-Tech 衍生公司,以推動新技術的商用。并表示,無論是手機、平板,還是其它形式的移動電子設備,都可受益于這項柔性元顯示技術。未來,他們還希望深入超現實 VR 等更多領域的 Micro-LED 顯示器的后續研究。
目前,市場上針對LED新技術的研發和開拓,都在往高性能、量產實現等方向邁進,面對新技術的探索,下放到市場需求和生產需求當中,且直接對焦新興市場。而市場上的顯示產品,還在逐步升級換代,小間距產品普及,mini/micro LED產品滲透彩電、筆電、手機等中高端市場,并且在金融、交通、體育、廣告和泛娛樂場景中得到廣泛應用。要進一步實現市場升級和開拓,成本降低、效率提高、低成本材料替換、量產化實現成為行業一直關注的焦點,而國內外對于此類研究也將持續下去。我國LED顯示屏產業自90年代以來在規模迅速發展,產品技術不斷推陳出新,一直保持了在該領域內比較先進的水平,對于高新技術的關注也在持續不斷,更期望獲得更加長遠高效的發展。