Come ottenere effettivamente la visualizzazione della stampa?
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Nell'ultimo anno, la tecnologia di visualizzazione di stampa e la tecnologia di visualizzazione flessibile sono diventate la direzione di sviluppo del settore. Tuttavia, qual è esattamente il vero dispositivo di visualizzazione stampato? Per il dispositivo di visualizzazione elettroluminescente, se il display di stampa deve essere realizzato, è necessario risolvere il processo di stampa dell'intero processo di produzione del dispositivo di visualizzazione ad emissione di luce, tra cui il TFT, lo strato conduttivo trasparente, lo strato di emissione della luce , vari strati di film funzionali, ecc., per realizzare il processo di stampa. . Raggiungere gli obiettivi di cui sopra pone una grande sfida a vari materiali del dispositivo. È molto difficile trovare materiali con migliore solubilità o migliore dispersione e stabilità, ei materiali organici sono la scelta più ragionevole.
La tecnologia di visualizzazione stampata non è un nuovo concetto
Nel 1977, Ziegler-Natta è stato sintetizzato come un polimero conduttivo di poliacetilene.
In effetti, la tecnologia di visualizzazione della stampa non è un nuovo concetto che è esistito negli ultimi anni. Nel 1977, Heeger, Macdiarmid e Shirakawa hanno catalizzato la sintesi di poliacetilene polimerico conduttivo con Ziegler-Natta. Questo lavoro originale ha rivelato il fatto che i materiali organici sono elettricamente conduttivi: i polimeri organici sono elettricamente conduttivi dopo un adeguato drogaggio. Pertanto, i tre hanno vinto il premio Nobel per la chimica nel 2000, e da allora la tecnologia elettronica stampata si è sviluppata.
Negli ultimi anni, con la maturità della tecnologia e del settore dei diodi elettroluminescenti organici (OLED), l'elettronica stampata ha una migliore accumulazione e una base di sviluppo nei materiali e nelle attrezzature, e le applicazioni e i processi hanno raggiunto un rapido sviluppo.
Nel 1998, Yang et al. ha esposto un dispositivo PLED polimerico utilizzando la tecnologia di stampa a getto d'inchiostro alla conferenza SID. Nel novembre dello stesso anno, hanno prodotto con successo un dispositivo PLED a due colori utilizzando la tecnologia di stampa a getto d'inchiostro. Nel 1999, Seiko Epson ha collaborato con CDT per visualizzare il primo display a colori PLED realizzato con la tecnologia di stampa a getto d'inchiostro su SID. La scala di grigi 16 può visualizzare 4096 colori, fino a 120ppi e adotta il driver TFT attivo. Da allora, i dispositivi PLED realizzati con la tecnologia di stampa a getto d'inchiostro si sono sviluppati rapidamente e ora sono disponibili in commercio dispositivi di stampa a getto d'inchiostro PLED.
I materiali per display stampati sono uno dei pilastri dell'elettronica stampata. I materiali per espositori stampati non sono solo materiali organici emettitori di luce, ma anche materiali metallici e materiali inorganici. Allo stato attuale, la pasta metallica è relativamente matura, ma è ancora principalmente limitata ai materiali in argento e rame; i materiali organici sono stati ampiamente utilizzati nei dispositivi a semiconduttore organico e nei dispositivi optoelettronici organici, ma ci sono ancora "affidabilità relativamente scarsa" e "la vita deve essere ulteriormente migliorata". E "low carrier mobility" e altri problemi.
L'adozione dei materiali OLED è una soluzione tecnica più matura
La tecnologia di visualizzazione della stampa è l'applicazione dell'elettronica stampata al campo di visualizzazione.
La tecnologia di visualizzazione della stampa applica l'elettronica di stampa al campo di visualizzazione e fa riferimento a un metodo di stampa come rivestimento a rotazione, serigrafia o stampa a getto d'inchiostro, che trasferisce metallo, materiali inorganici e materiali organici su un substrato per formare un dispositivo di visualizzazione a emissione di luce . L'obiettivo finale della tecnologia di visualizzazione stampata è realizzare un dispositivo di visualizzazione a emissione di luce completamente stampabile che realizzi la produzione a basso costo in modalità di alimentazione su richiesta a temperatura e pressione normali. Nell'attuale tecnologia di visualizzazione della stampa, l'uso di materiali OLED per ottenere la visualizzazione è la tecnologia mainstream e relativamente matura.
In termini di metodo di preparazione, in generale, gli OLED possono essere classificati in due tipi. Uno è una piccola molecola di materiale luminescente OLED, che viene preparato mediante un metodo di evaporazione; l'altro è un materiale luminescente polimerico coniugato PLED, che viene preparato con un metodo di stampa.
Rispetto al processo di evaporazione sottovuoto attualmente applicato per la produzione di display OLED, il primo è che il tasso di utilizzo del materiale è del 95% e il tasso di utilizzo del processo di evaporazione sottovuoto è solo del 20%. A differenza della deposizione non selettiva di materiali organici nel processo di evaporazione, il processo di visualizzazione della stampa spruzza solo i materiali organici emettitori di luce dove necessario, migliorando notevolmente l'utilizzo di materiali organici ed essendo più rispettoso dell'ambiente; il secondo non è soggetto ad attrezzature e di grandi dimensioni. La limitazione della maschera metallica fine, il processo di stampa può preparare un pannello di visualizzazione di grandi dimensioni; il terzo è che il processo di stampa non richiede una camera di evaporazione sottovuoto e una maschera di precisione in metallo, ecc., oltre al risparmio di materiale e al mantenimento delle apparecchiature di evaporazione sottovuoto, riducendo in modo efficace i costi. Inoltre, a causa della struttura relativamente semplice del dispositivo, del minor consumo energetico e della maggiore resa, sono stati risolti i problemi di alto costo, bassa resa e preparazione di grandi superfici che limitano lo sviluppo di OLED TV.
I punti quantici sono la nuova direzione della ricerca di dispositivi elettroluminescenti stampati
I punti quantici sono più stabili della struttura chimica dei materiali organici emettitori di luce.
Con lo sviluppo della tecnologia OLED, i ricercatori hanno iniziato a utilizzare materiali a punti quantici anziché materiali elettroluminescenti organici per preparare dispositivi emettitori di luce, noti anche come dispositivi elettroluminescenti a punti quantici. Poiché lo strato luminescente OLED è un materiale organico, la sostanza organica è molto sensibile all'ossigeno e al vapore acqueo e la stabilità è scarsa; la decomposizione o la modifica del materiale sotto l'effetto del riscaldamento provoca la riduzione della durata del dispositivo. Inoltre, la maggior parte dei materiali organici ha un'elevata mobilità dei fori, ma la mobilità degli elettroni è relativamente bassa, con conseguente squilibrio dell'iniezione del carrier, che limita il miglioramento dell'efficienza luminosa e provoca lo spostamento del colore della cromaticità della luce con la tensione. , bassa purezza del colore, ecc. Pertanto, l'introduzione di materiali a punti quantici nei dispositivi OLED dovrebbe compensare le carenze di materiali organici. Come materiale luminescente inorganico, i punti quantici sono più stabili della struttura chimica e della composizione a vita dei materiali organici luminescenti.
In teoria, il "rivestimento a matrice di punti sottili" di QLED è più adatto alla tecnologia di stampa, il tasso di resa sarà più alto, il costo del materiale è inferiore del 90% rispetto all'evaporazione sottovuoto e la difficoltà tecnica di grandi dimensioni è limitata, quindi diventa corrente Una nuova direzione nella ricerca di dispositivi elettroluminescenti stampati. Tuttavia, i punti quantici di materiale inorganico presentano ancora un processo di scarsa stampabilità, condizioni di preparazione difficili e uno strato di pellicola uniforme, pertanto lo sviluppo richiede ancora un processo.
Il principio di funzionamento dei diodi elettroluminescenti a punti quantici è simile a quello dei dispositivi elettroluminescenti organici. La struttura di base del dispositivo elettroluminescente QLED è sostanzialmente la stessa di quella del dispositivo OLED, ovvero il materiale a punti quantici viene utilizzato per sostituire il materiale organico emettitore di luce nel dispositivo di emissione di luce organico. Il materiale luminescente a punti quantici può essere utilizzato per preparare un dispositivo di visualizzazione mediante un processo di stampa usando un metodo di dispersione adatto come un materiale luminescente polimerico e un materiale luminescente di piccola molecola solubile.
Che cosa è esattamente un vero dispositivo di visualizzazione stampato?
L'uso della stampa da preparare è sempre stato l'obiettivo perseguito dai ricercatori.
La fabbricazione di dispositivi elettroluminescenti organici mediante processi di stampa è stata effettuata per molti anni, da OLED e PLED fino allo sviluppo odierno di materiali elettroluminescenti a piccole molecole solubili e materiali elettroluminescenti a punti quantici. Questa tecnologia elimina completamente il processo di evaporazione sottovuoto e l'obiettivo perseguito dai ricercatori è stato l'utilizzo di processi semplici, il risparmio degli investimenti in attrezzature e i metodi di stampa dei materiali per la preparazione di dispositivi elettroluminescenti organici. Se la preparazione completa della stampa del dispositivo di visualizzazione a elettroluminescenza organica deve essere realmente realizzata, il processo di stampa dell'intero processo di produzione del dispositivo di visualizzazione a elettroluminescenza organica deve essere risolto.
Il dispositivo di visualizzazione elettroluminescente organico è composto principalmente da un'unità di controllo TFT a transistor a film sottile e un'unità di elettroluminescenza organica. Pertanto, entrambi i componenti dovrebbero essere preparati da un processo di stampa per essere un vero dispositivo di visualizzazione stampata. Ora, per il processo di stampa TFT a transistor a pellicola sottile, uno è un OTFT di materiale organico e l'altro è un processo di stampa TFT di materiale inorganico.
Il transistor a film sottile organico ha le caratteristiche di "un substrato flessibile può essere preparato con vari mezzi come un processo a bassa temperatura e un processo di stampa" e "facile da preparare in un'ampia area". Tuttavia, gli attuali dispositivi OTFT-OLED riferiti a livello internazionale sono per lo più limitati ai diodi emettitori di luce molecolare di piccole molecole organizzate da OTFT. I dispositivi OTFT-PLED preparati con metodi di stampa per i diodi elettroluminescenti polimerici gestiti da OTFT sono stati segnalati raramente.
Il team dell'Università della Pennsylvania ha utilizzato materiali inorganici per produrre dispositivi TFT in un processo di stampa. Processi di stampa come la tecnologia di stampa a getto d'inchiostro, non solo nel campo della produzione di dispositivi di visualizzazione elettroluminescenti organici, ma anche una tecnologia di produzione di nuova generazione di film LCD a colori, rispetto alla tecnica precedente, in termini di risparmio di materie prime e riduzione dei costi. . Confrontando il processo di fabbricazione di strati di materiale organico con l'evaporazione sottovuoto, possiamo vedere i vantaggi della tecnologia di visualizzazione stampata.