專家解釋：柔性顯示和印刷顯示是未來發(fā)展方向

“相當一段時期內(nèi)，OLED和LCD仍將共生共存，相互補充，而不是完全取代。” 中國科學(xué)院院士曹鏞此前接受采訪時表示，目前，OLED材料的穩(wěn)定性以及封裝密閉性技術(shù)還有待提高，OLED成本還很高，尚待新的技術(shù)和材料突破，OLED還有很大的發(fā)展空間。

曹鏞院士發(fā)表演講

曹鏞院士解釋說，LCD和OLED誰占主導(dǎo)，取決于產(chǎn)品的性能價格比，是由市場來決定。

柔性AMOLED是新型半導(dǎo)體顯示技術(shù)之一，也是在中小尺寸顯示屏領(lǐng)域中正在成為主流趨勢的技術(shù)。隨著5G互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，柔性顯示技術(shù)將扮演不可或缺的角色。

“現(xiàn)在柔性顯示是未來發(fā)展的方向?！辈茜O院士表示。

以柔性全色Oled顯示屏為例，目前三星生產(chǎn)的OLED屏可以實現(xiàn)彎曲，再下一步就是要做到可卷，最后是做到可對折。曹鏞院士認為，只有能做到對折才能算是真正的柔性屏。 目前類似于iPhone X的做法是在一個玻璃襯底的基礎(chǔ)上貼在上面，從而實現(xiàn)彎曲。華南理工的做法則是把玻璃襯底換成金屬氧化物，這樣不僅面積更大，而且成本較低。

據(jù)了解，包括國際巨頭三星、LGD、JOLED以及京東方、華星光電、維信諾、和輝光電、新綸科技等早已投入數(shù)千億元深耕柔性顯示。

對于目前熱的QLED，曹鏞院士認為，目前的QLED電視不過是另一種背光源，真正的QLED應(yīng)該是主動發(fā)光。

對于Micro-LED，曹鏞院士認為其最佳的領(lǐng)域在于AR顯示等小尺寸領(lǐng)域。

以下為曹鏞院士在“2017首屆中國柔性顯示技術(shù)（材料）國際論壇”上的演講速記，新材料在線®整理。

華南理工大學(xué)光電所團隊全印刷、柔性顯示研究進展

曹鏞：各位嘉賓、各位同行、各位領(lǐng)導(dǎo)中午好！我今天講的題目是華南理工大學(xué)光電所團隊全印刷、柔性顯示研究方面的幾個進展，主要是介紹我們所的幾項工作：一是全印刷的PLED發(fā)光顯示屏，一個是基于金屬氧化物的TFT驅(qū)動背板的柔性全色OLED顯示屏，第三種是新型的用電化學(xué)聚合圖案化實現(xiàn)OLED全色顯示屏的新途徑。

印刷顯示是未來發(fā)展方向

現(xiàn)在柔性顯示和印刷顯示是顯示發(fā)展的方向，松下在2013年就發(fā)布過2K、2K的OLED的全印刷電視，后來臺灣和大陸也都做過一些Demo，但是還沒有量產(chǎn)。

全印刷首先要解決有機和高分子發(fā)光材料的過渡層都在非極性溶劑里面溶的，最主要的問題就是要解決各層之間互溶的問題。

歐洲做了很多這方面的研究，有交聯(lián)、轉(zhuǎn)印或者是正交的溶劑，在歐洲做得比較多的是轉(zhuǎn)印的方式，我們主要是采用正交的溶劑。我們在實驗室很早就發(fā)現(xiàn)和設(shè)計了一種新型的帶極性側(cè)鏈的有機高分子的共軛聚合物，在有機物涂上去的時候，就可以形成非常完整的界面，正交溶劑的方法有很大的優(yōu)點，我們做了大量的合成工作，在這個基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)這種聚合物不僅是一種正交溶劑，由于它的極性策略，也是一個很好得電子傳輸層。加上這一層以后，我們把它加在發(fā)光層和陰極中間，就可以使陰極的功函數(shù)大大降低，使高功函數(shù)的穩(wěn)定因素也可以印刷。

現(xiàn)在業(yè)界講的全印刷都是不包括上面的金屬陰極的，這不是真正的全印刷?，F(xiàn)在講的最后還是要拿到真空盒子里面去鍍陰極，只有金和銀這一類穩(wěn)定的金屬才有可能在溶液加工。

所以我們這個發(fā)現(xiàn)使我們有可能用鋁或者銀、金、銅這一類的金屬把它的功函數(shù)拉下來。所以我們看到這個例子，用綠色的PPV加上PFM，我們可以看到它的效率比原來的更高，如果沒有中間這一層鋁，那就是基本上不發(fā)光的。更有意思的一點，不僅是鋁，在金的使用上它也可以發(fā)光，并且效率還很高。這個原理可以從開路電壓可以看到，它的開路電壓加了這一層，把它的功函數(shù)就拉下來了，這里還有很多其它的證據(jù)，最直接的就是UPS的證據(jù)，它發(fā)生了移動。并且我們發(fā)現(xiàn)在做X光散射的時候加了這一層，它就出了一個新的短周期的顏色，這就說明這一層在陰極和發(fā)光層之間，它有自發(fā)光的排列。用這個不僅可以鍍銀，你還可以更容易加工，使它制成高效的發(fā)光器械。雖然用銀膠還不如真鍍的銀，但是比鋁的器械還要高一些，在這上面就容易加工了，可以用印刷的方式。當然它的功耗比普通低功函數(shù)的金屬要高一些，我們用復(fù)合的電子處理層就初步解決了它的功耗高的問題。

在這個基礎(chǔ)上，就要做銀膠的墨水，用金是不太合適的，因為太貴了，在銀膠方面我們做了大量的工作，可以看到它的界面層可以非常均勻地形成這個界面，這樣就做成了單色顯示的顯示屏。在這個基礎(chǔ)上，加上很多層，就可以一次打出紅綠藍全色的顯示。

《大國之材》曹鏞院士篇

能對折才是真正的柔性顯示

現(xiàn)在大家都講柔性，像三星生產(chǎn)的這些都處于它的第一階段，就是可以彎曲，要再進一步就是可以卷的，最后是可以對折，這是不同的柔性的程度。以我們的觀點來說，要能對折的才能是柔性的。

現(xiàn)在像iPhone X這種都是在一個玻璃襯底的基礎(chǔ)上把它貼在上面，是比較容易彎曲的。我們用金屬氧化物，它可以做成大面積的，成本比較低，但是它有很多問題。

首先對我們的問題，現(xiàn)在包括夏普和LG，這是國際上兩個可以用金屬氧化物生產(chǎn)的企業(yè)，他們都是用東京大學(xué)IGGO的體系，就是用鉀參加的氧化鋅。我們在這個基礎(chǔ)上完全是用稀土金屬來摻雜，這樣有了新的化學(xué)方面的專利，在這個基礎(chǔ)上，我們開展了這個工作。

第二步就是做TFT的各種制成，最后再把這個玻璃摘下來，這樣就完成了TFT的動作。我們發(fā)現(xiàn)用稀土摻雜的材料可以得到比較高的遷移率，我們現(xiàn)在測到40左右的遷移率，這樣就可以大大擴大它的應(yīng)用范圍，因為電流加大了，電壓降低了。并且我們在這中間除了在材料上的發(fā)明以外，在工藝上也有新的方法，減少了一次光刻，使它比非晶硅的工藝更加結(jié)晶。

電化學(xué)聚合圖案化實現(xiàn)OLED全色顯示屏

用電化學(xué)聚合實現(xiàn)圖案化，這是全新的一個方法，國際上還沒做過這種研究。原來的電聚合的聚合物主要是研究它的強度之類的，或者是它的氧化還原，做電池之類的，主要不發(fā)光，一個是它不規(guī)整，一個是它有很多摻雜劑在里面。采用了這個體系以后，我們發(fā)現(xiàn)了這個特點，所以就能夠得到比較規(guī)整的聚合膜，在ITO的背板上可以做出非常高的分辨率，我們可以得到非常均勻的膜，這是單色的，現(xiàn)在我們可以做到2100PPI分辨率，這是一種很有用的技術(shù)。

我們可以利用電化學(xué)聚合物的優(yōu)勢，你把這個基板插到溶液里面，然后分別每個電極都使它圖案化了，不需要任何研磨，和噴墨打印可以有異曲同工的作用，但是它的好處是不需要考慮這個溶液的黏度等等，噴墨打印還有很多深入的流變學(xué)的問題要研究，將來這就有可能發(fā)展成為一個便宜的方法，并且可以是大面積使用的。

現(xiàn)在我們考慮把它輪流用電解的方式，用不同的顏色把紅綠藍做出來，這樣就可以實現(xiàn)全色。

在PMOLED顯示屏上做的，我們現(xiàn)在已經(jīng)做到2100PPI的分辨率，這是我們跟合作單位能拿到的襯底最好的結(jié)果。將來要怎么做呢？我們現(xiàn)在已經(jīng)初步做了，在TFT的基板上直接做，把TFT器件的基板作為電聚合的電極，這樣就可以在上面找出紅綠藍，哪一行通電它就沉積了，這是初步做的放大170PPI的，這是我們現(xiàn)在能從新視界拿到的最高的TFT的背板的初步實驗結(jié)果。

這樣將來就可以提供一個很簡單的方法來做完全新的一種實現(xiàn)，當然目前我們還沒在柔性屏上做，現(xiàn)在基本的都是在玻璃基板上做的，這個完全可以非常容易地轉(zhuǎn)移到柔性基板。