印刷显现资料与技能

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放大字体  缩小字体 2019-11-08 11:47:03 作者:责任编辑NO。姜敏0568

新式显现技能已成为引领国民经济开展的革新性技能之一。从显像管显现开展到液晶显现,再到柔性有机发光二极管(OLED)显现,每一开...

新式显现技能已成为引领国民经济开展的革新性技能之一。从显像管显现开展到液晶显现,再到柔性有机发光二极管(OLED)显现,每一开展阶段都对人们的日子产生了巨大影响。显现的轻、薄、柔特色使移动愈加便当,加上互联网的遍及,使得功能强大的智能手机成为咱们正常的日子的必备品,极大地改变了人们的日子办法。

跟着新资料、新工艺和新式仪器设备的不断涌现,新式显现正朝着超高分辨率、大尺度、轻浮柔性和低本钱方向开展。传统的根据真空镀膜的显现技能存在本钱高、制备工艺杂乱、能耗高级问题,而印刷显现技能具有低本钱、柔性化、可大面积出产等显著特色,是处理高本钱问题和完成超大面积量产的有用途径。

印刷显现技能是指以旋涂、丝印或喷墨打印等办法,将金属、无机资料、有机资料转移到衬底上,制成发光显现器材的技能。印刷显现技能是未来显现技能开展的重要方向,其终极目标是在常温、常压下以按需给料办法完成全印刷发光显现器材,以到达“像印报纸相同制作显现器”的意图。

图1 真空镀膜工艺和印刷成膜工艺的比照

比较现在现已完成运用的真空蒸镀制作OLED 显现工艺,印刷显现工艺具有如下长处:

第一是资料使用率高,在传统OLED 蒸镀工艺中,若不考虑OLED 蒸镀资料的收回运用,资料使用率为5%~20%;而印刷显现工艺只是在需求的地刚才喷涂有机发光资料,极大进步了资料的使用率,理论上能够到达90%,乃至100%,也愈加环保。

第二是不受设备与大尺度精细金属掩模板的约束,印刷工艺能够制备大尺度显现面板。

第三是因为印刷工艺不需求真空蒸镀腔体和精细金属掩模板等,再加上节约资料及无须保护真空蒸镀设备,可有用削减相关本钱。一同,用印刷技能替代真空蒸镀工艺还有或许完成柔性和卷对卷的出产的根本工艺,大幅进步功率、削减相关本钱。

图2 “卷对卷”印刷办法

现在已出书的印刷显现作品,大多会集在印刷显现的某一方面,如OLED、印刷有机薄膜晶体管(OTFT)、印刷导电资料等。但是,印刷显现是一个体系工程,其产业化还需求处理中心资料、器材、印刷工艺及设备等方面的许多问题,只要将这些内容结合起来进行归纳考虑,才干更深化地了解印刷显现技能的精华,为更体系、更深化地研讨印刷显现供给参阅。

《印刷显现资料与技能》一书全面深化评论了印刷显现各个环节的根底资料、要害技能和面对问题,理论结合实际,把国内外在印刷显现方面的首要研讨效果与作者本身的研讨效果结合起来,表现当今印刷显现技能的先进效果,并提出相应的见地。

本书首要内容如下:第1章序言,简述印刷显现的根本概念、前史进程和开展的新趋势;第2章印刷OLED资料与器材工艺,从OLED结构和原理动身,介绍可印刷OLED的发光资料、界面资料及相关的印刷制备工艺;第3章印刷TFT资料与器材工艺,介绍TFT 的原理、分类、资料及制备技能,侧重介绍可印刷的TFT资料与工艺,包含可印刷半导体层、电极、栅介电资料及其印刷制备办法;第4章印刷显现阵列制备、封装及驱动技能,介绍印刷显现的阵列制备技能、五颜六色化技能、封装技能和驱动技能;第5章印刷显现资料与技能展望,介绍新式可印刷发光资料(包含热激活推迟荧光资料、杂化“局域-电荷转移态”资料、量子点发光资料、集合诱导发光资料、钙钛矿发光资料),一维半导体(或电极)资料,二维半导体(或电极)资料,高分辨率印刷技能,柔性卷对卷印刷技能等。本书五个章节以可印刷资料为中心,经过印刷技能贯穿全书,从根底理论常识到最新前沿开展,对印刷显现资料与技能进行了全面而深化的论说,表现了多学科常识的穿插和交融。

作者简介

彭俊彪华南理工大学资料科学与工程学院院长,教授,博士生导师,国家“973计划”项目“高功率、低本钱有机高分子发光资料研讨”首席科学家,享用国务院政府特殊津贴专家,第七届教育部科学技能委员会资料学部委员。从事印刷型有机/高分子发光显现新资料和新工艺研讨,带领课题组完成了世界上第一块全印刷五颜六色OLED 发光显现屏(包含印刷金属阴极),此项研讨效果为大面积、低本钱制备OLED显现屏奠定了科学和技能根底,引起了业界的高度重视;发明晰稀土掺杂氧化物薄膜晶体管(TFT)新式半导体高迁移率和高稳定性资料,突破了高功能 TFT 阵列背板制作要害技能,使用自主研发的新资料TFT背板完成了全五颜六色、通明、触控 AMOLED 长寿命显现,以及高稳定性塑料基板的五颜六色柔性 AMOLED 显现,取得了系列低本钱制作AMOLED 显现屏的先进的技能效果。获国家天然科学奖二等奖1项、广东省科学技能奖一等奖1项;宣布研评论文300余篇,他引超越6000次;获授权中国专利70余件。

兰林锋 华南理工大学研讨员、博士生导师,珠江学者,教育部第一批全国高校“黄大年式”教师团队成员,世界信息显现协会(SID)北京分会技能委员会委员。从事根据OLED显现、柔性显现、印刷显现运用的薄膜晶体管(TFT)要害资料与器材的研讨。发明晰高迁移率、高稳定性的稀土掺杂氧化物半导体资料(Ln-IZO),该资料经过广州新视界光电科技有限公司验证,并成功用于国内首块氧化物TFT驱动的五颜六色AMOLED 显现和国内首块五颜六色柔性显现。相关效果获广东省科学技能奖一等奖。宣布SCI论文100余篇,他引2000屡次。获授权国家发明专利30余件。

《印刷显现资料与技能》归于国家出书基金项目、“十三五”国家重点出书物出书规划项目“光电子科学与技能前沿丛书”(丛书主编:姚建年,褚君浩)。

“光电子科学与技能前沿丛书”编委会

丛书已出书书目

本文摘编自彭俊彪、兰林锋、郑华、应磊、徐苗、吴为敬、宁洪龙、姚日晖、邹建华等著《印刷显现资料与技能》一书。标题为编者所加。

丛书名:光电子科学与技能前沿丛书

《印刷显现资料与技能》

作者:彭俊彪、兰林锋 等

责任修改:张淑晓

本书目录

目录

丛书序 i

前语 iii

第1章 序言 001

1.1 印刷显现的概念 001

1.2 印刷技能的开展前史 003

1.3 本书的内容与结构 004

参阅文献 005

第2章 印刷OLED资料与器材工艺 006

2.1 印刷OLED器材结构、作业原理、功能评测及开展前史 007

2.1.1 OLED器材结构及作业原理 007

2.1.2 有机发光二极管功能点评目标 014

2.1.3 有机发光二极管的开展前史及其现状 015

2.2 可印刷有机/聚合物发光资料 020

2.2.1 可印刷有机小分子发光资料 021

2.2.2 聚合物发光资料 026

2.2.3 树枝状大分子发光资料 040

2.3 有机电致发光器材的界面资料 045

2.3.1 阳极界面资料 045

2.3.2 阴极界面资料 050

2.4 印刷薄膜工艺 054

2.4.1 旋涂工艺及其在OLED中的运用 055

2.4.2 喷墨打印工艺及其在OLED中的运用 060

2.4.3 提拉制膜工艺及其在OLED中的运用 063

2.5 印刷制备有机发光二极管器材工艺 066

2.5.1 “咖啡环”效应 066

2.5.2 “咖啡环”效应的影响要素 068

参阅文献 082

第3章 印刷TFT资料与器材工艺 100

3. 1 薄膜晶体管根本原理与功能表征 100

3.1.1 薄膜晶体管的概念与开展前史 100

3.1.2 TFT的作业原理 102

3.1.3 TFT的根本信息参数 102

3.1.4 TFT的分类 106

3.2 印刷TFT的半导体资料与薄膜工艺 109

3.2.1 印刷TFT简介 109

3.2.2 聚合物半导体资料 110

3.2.3 溶液加工有机小分子半导体资料 112

3.2.4 OTFT的界面资料 113

3.2.5 OTFT的最新开展 117

3.2.6 可印刷氧化物半导体资料 120

3.3 印刷介电资料与薄膜工艺 134

3.3.1 可印刷无机介电资料及其薄膜工艺 135

3.3.2 可印刷有机聚合物介电资料及其工艺 143

3.3.3 无机/有机复合介电资料及其工艺 146

3.4 可印刷电极资料与薄膜工艺 149

3.4.1 可印刷金属电极资料及其工艺 150

3.4.2 可印刷氧化物电极资料及其工艺 154

3.4.3 其他可印刷电极资料 155

参阅文献 156

第4章 印刷显现阵列制备、封装及驱动技能 164

4.1 OLED显现像素阵列的印刷制备技能 164

4.1.1 印刷OLED显现屏的制备过程 164

4.1.2 喷墨打印OLED发光层的工艺流程 166

4.2 印刷显现屏的五颜六色化计划 178

4.2.1 红绿蓝三基色独立发光计划 179

4.2.2 白光加五颜六色滤光片计划 179

4.2.3 蓝光加色转化层计划 179

4.3 印刷TFT阵列技能 181

4.3.1 TFT驱动OLED原理 181

4.3.2 TFT阵列的印刷制备技能 182

4.3.3 全印刷TFT制备技能 198

4.4 显现像素电路 202

4.4.1 2T1C像素电路 203

4.4.2 补偿型像素电路 205

4.4.3 阵列编程办法 213

4.5 行驱动集成技能 216

4.5.1 显现驱动架构 216

4.5.2 行驱动电路的结构和时序 217

4.5.3 用于行驱动电路的TFT器材 218

4.5.4 典型行驱动电路 218

4.6 印刷显现器材封装技能 225

4.6.1 印刷显现开展的新趋势及封装技能 225

4.6.2 水氧浸透机制与检测办法 226

4.6.3 针对OLED器材的薄膜封装技能 231

参阅文献 242

第5章 印刷显现资料与技能展望 251

5.1 新式可印刷发光资料 251

5.1.1 新式可印刷有机/高分子发光资料 252

5.1.2 量子点发光资料 259

5.1.3 集合诱导发光资料 261

5.1.4 钙钛矿发光资料 263

5.2 新式印刷TFT资料 265

5.2.1 碳纳米管TFT265

5.2.2 石墨烯TFT268

5.3 高分辨率印刷显现 270

5.4 印刷柔性显现 273

参阅文献 277

索引 283

彩图

(本期修改:王芳)

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