王丁可,胡海龍,郭太良,李福山*
(1. 福州大學(xué) 物理與信息工程學(xué)院,福建 福州 350000;2. 閩都創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350000)
在過(guò)去幾十年里,顯示技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)次更新迭代。截至目前,液晶顯示技術(shù)(LCD)已經(jīng)相對(duì)成熟,應(yīng)用于大多數(shù)的顯示設(shè)備。新型顯示技術(shù)如微型發(fā)光二極管顯示(Micro-LED)、有機(jī)發(fā)光二極管顯示(OLED)、量子點(diǎn)發(fā)光二極管顯示(QLED)等也在逐步走向產(chǎn)業(yè)化。圖1 展示了上面提到的三種新型顯示技術(shù)常見(jiàn)的器件結(jié)構(gòu)。這些重大的技術(shù)革新不僅帶來(lái)了更輕薄、節(jié)能的顯示設(shè)備,還極大地提高了顯示效果,滿(mǎn)足了人們對(duì)于視覺(jué)體驗(yàn)不斷增長(zhǎng)的需求。
圖1 各種新型顯示技術(shù)的器件結(jié)構(gòu)。 (a)Micro-LED;(b)QLED;(c)OLED;(d)量子點(diǎn)作為色彩轉(zhuǎn)換層的Micro-LED;(e)通過(guò)濾色片實(shí)現(xiàn)全彩顯示的OLED。Fig.1 Schematic of the device structure of new display technologies. (a)Micro-LED. (b)QLED. (c)OLED. (d)Micro-LED with quantum dots as the color conversion layer. (e)OLED that realizes full-color display through color filters.
顯示器分辨率的提升帶來(lái)了更多的視覺(jué)信息和更精細(xì)的圖像質(zhì)量。豐富的細(xì)節(jié)呈現(xiàn)對(duì)于圖像和視頻編輯、圖形設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)成像、科學(xué)研究等領(lǐng)域具有重要的意義[1]。隨著元宇宙、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)等近眼顯示技術(shù)的發(fā)展,顯示技術(shù)的應(yīng)用又被拓寬了一個(gè)維度,這種技術(shù)帶來(lái)的更精細(xì)的畫(huà)質(zhì)、豐富的色彩和驚人的真實(shí)感正逐漸改變?nèi)藗兣c世界交互的方式。
超高分辨率顯示器和普通顯示器在核心顯示技術(shù)上基本相同,區(qū)別在于性能需求帶來(lái)的結(jié)構(gòu)差異。以O(shè)LED 為例,無(wú)論是普通OLED 顯示器還是超高分辨率OLED 顯示器,在結(jié)構(gòu)層面都可以大致分成三個(gè)部分:封裝層、發(fā)光層和驅(qū)動(dòng)電路,其中發(fā)光層由一個(gè)個(gè)子像素構(gòu)成。在普通OLED顯示器中,驅(qū)動(dòng)電路通常使用成熟的CMOS 工藝制造,并安裝在顯示器的外部。然而,在超高分辨率OLED 顯示器,尤其是小尺寸顯示器中,更高的像素密度需要更復(fù)雜更精細(xì)的電路設(shè)計(jì)和控制策略以實(shí)現(xiàn)每個(gè)像素的精準(zhǔn)控制。同時(shí)為了降低尺寸和復(fù)雜性,驅(qū)動(dòng)電路可能被直接集成至顯示器的基板上[2]。在某些特殊應(yīng)用,如AR 眼鏡中,除上述提到的三個(gè)部分用于顯示圖像外,仍需要一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件(如透鏡或波導(dǎo))來(lái)調(diào)整圖像的大小和位置,以避免圖像投影過(guò)程中的失真或陰影問(wèn)題。表1 總結(jié)了超高分辨率顯示器的主要性能參數(shù)和其表征手段。表2 概括了高分辨率Micro-LED、OLED 和QLED 的制造工藝及技術(shù)限制。
表1 高分辨率顯示器的重要性能參數(shù)和表征手段Tab.1 Important performance parameters and characterization methods for high-resolution displays
表2 高分辨率Micro-LED,OLED 和QLED 的制造工藝及技術(shù)限制Tab.2 Manufacturing processes and technical limitations of high resolution Micro-LED,OLED and QLED
本文將圍繞超高分辨率LED 顯示技術(shù),對(duì)近幾年出現(xiàn)的突破性研究成果進(jìn)行介紹,旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員提供參考。
發(fā)光二極管(LED)技術(shù)應(yīng)用于顯示的歷史最早可追溯至上世紀(jì)60 年代。紅色的砷化鎵(GaAs)和綠色的磷化鎵(GaP)LED 被用于彩色顯示器[19]。1990 年初,通過(guò)對(duì)氮化鎵進(jìn)行鎂摻雜并利用低能電子束輻照結(jié)合多量子阱生長(zhǎng),創(chuàng)造了高效的藍(lán)色LED[20-21]。自此,全彩LED 顯示屏開(kāi)始逐步走向商業(yè)化。隨著LED 技術(shù)和封裝技術(shù)的進(jìn)步,單個(gè)LED 可以被直接用作像素級(jí)的發(fā)光器件,且可以在一個(gè)半導(dǎo)體晶片上(通常是硅或藍(lán)寶石襯底上)被生長(zhǎng)或制造出來(lái),尺寸被縮小到微米級(jí),這便是Micro-LED。因其高量子效率和強(qiáng)大的耐用性,Micro-LED 已在許多顯示應(yīng)用和視覺(jué)系統(tǒng)中作為自發(fā)光光源[22-23]。Micro-LED 顯示器需要將紅綠藍(lán)三種LED 集成到同一面板上[24-25],以實(shí)現(xiàn)單個(gè)像素的單獨(dú)控制。像素的轉(zhuǎn)移和集成也是Micro-LED 技術(shù)目前面臨的主要挑戰(zhàn)。本節(jié)將介紹Micro-LED 顯示器的制造方法和最新研究進(jìn)展。
光刻和干法刻蝕是半導(dǎo)體制造中廣泛使用的工藝,同樣被應(yīng)用于Micro-LED 的制造中。目前主要通過(guò)感應(yīng)耦合等離子體刻蝕法或反應(yīng)離子刻蝕法制造Micro-LED 像素[3,26-27]。最早使用光刻法制造的Micro-LED 顯示器只能顯示單色,最小像素尺寸為1 295 DPI(每英寸1 295 個(gè)點(diǎn))[28]。隨著制造水平的提高,這一數(shù)值已被提升至5 080 DPI[29]。該技術(shù)目前仍面臨干法刻蝕后損傷器件結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。
單片集成是一種直接將LED 陣列排布在原生基片上的方法。常用于制造智能手表、智能手機(jī)、AR、VR 等像素密度較高的小尺寸顯示器。無(wú)源和有源驅(qū)動(dòng)的小尺寸顯示器都可以通過(guò)單片集成的方法制造。但是在無(wú)源驅(qū)動(dòng)顯示器中,像素矩陣中行間壓降會(huì)隨著行數(shù)立方級(jí)上升[30],因此無(wú)源驅(qū)動(dòng)顯示器無(wú)法應(yīng)用于高分辨率顯示。目前有三種方法將單片式Micro-LED 與驅(qū)動(dòng)電路集成:在硅片上直接生長(zhǎng)Micro-LED、在Micro-LED 上生長(zhǎng)晶體管和異質(zhì)鍵合。但是,由于多種顏色外延生長(zhǎng)的難度較高,大多數(shù)的單片顯示器都是使用單一顏色制成,并通過(guò)色彩轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)RGB[31](圖2(a))。常見(jiàn)的色彩轉(zhuǎn)換層材料通常是磷光粉或量子點(diǎn)。與磷光粉相比,量子點(diǎn)具有可調(diào)節(jié)的光學(xué)性質(zhì)、更好的色彩純度、高量子產(chǎn)率和在可見(jiàn)光區(qū)域的強(qiáng)吸收,是一種更好的轉(zhuǎn)換層材料[32-33]。光刻、電子束刻蝕、噴墨打印等均被用于Micro-LED 上量子點(diǎn)的圖案化。然而在實(shí)際應(yīng)用時(shí),應(yīng)考慮目標(biāo)應(yīng)用所需的分辨率、吞吐量和對(duì)缺陷的容忍度等參數(shù)[34]。
圖2 (a)通過(guò)色彩轉(zhuǎn)換層實(shí)現(xiàn)RGB 的單片集成器件結(jié)構(gòu)示意圖;(b)~(c)多色納米線LED 結(jié)構(gòu)示意圖;(d)流體系統(tǒng)示意圖;(e)受體孔示意圖。Fig.2 (a)Schematic of a single-chip integrated device structure for RGB realization through a color conversion layer. (b)-(c)Schematics of multi-color nanowire LED structures. (d)Schematic of a fluidic system. (e)Schematic of a receptor hole.
納米線生長(zhǎng)是單片集成的一種替代方法。通過(guò)納米線內(nèi)部外延生長(zhǎng)多重量子阱,可以在無(wú)需器件刻蝕或大規(guī)模轉(zhuǎn)移的情況下實(shí)現(xiàn)幾乎沒(méi)有缺陷的高性能Micro-LED[35]。納米線的直徑變化會(huì)引起顏色的改變,較小直徑的納米線由于襯底和外延晶格的失配會(huì)產(chǎn)生松弛應(yīng)變,引起帶隙紅移[31,36]。這也是一種常見(jiàn)的利用納米線生長(zhǎng)的RGB 策略。另一種策略利用溫度控制納米線的生長(zhǎng)過(guò)程,并通過(guò)SiOx掩膜改變InGaN 的晶格常數(shù),實(shí)現(xiàn)圖案化的RGB 子像素,隨后通過(guò)調(diào)節(jié)單個(gè)納米線的偏壓實(shí)現(xiàn)顏色轉(zhuǎn)換[37-39](圖2(b)、(c))。盡管納米線生長(zhǎng)技術(shù)在小尺寸顯示器和RGB 集成領(lǐng)域有很大潛力,有創(chuàng)新性的RGB 集成策略也不斷被提出,但該技術(shù)目前仍面臨工藝復(fù)雜、效率低等問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。
巨量轉(zhuǎn)移是指將數(shù)百萬(wàn)個(gè)獨(dú)立的RGB 子像素從原始晶片上剝離后,通過(guò)轉(zhuǎn)移工藝將其集成到共同的背板上。Micro-LED 的高亮度使大面積顯示器不需要很高的填充密度即可實(shí)現(xiàn)與LCD和OLED 顯示器相當(dāng)?shù)男阅躘40]。常用的轉(zhuǎn)移方法包括但不限于彈性印章轉(zhuǎn)移[41]、微機(jī)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)移[42]等。上述策略都存在轉(zhuǎn)移良率較差、制造缺陷等問(wèn)題[43-44]。今年,韓國(guó)LG 公司的團(tuán)隊(duì)提出一種基于流體自組裝的新巨量轉(zhuǎn)移策略[45]。他們?cè)贛icro-LED 中嵌入具有鐵磁性的鎳,并將RGB 三種LED 設(shè)計(jì)成不同的形狀(與受體孔匹配)。通過(guò)在受體孔周?chē)┘泳植拷殡娪玖?,將Micro-LED 精準(zhǔn)地抓取并組裝在受體位點(diǎn)(圖2(d)、(e))。這種策略結(jié)合了磁力和介電泳力,實(shí)現(xiàn)了紅綠藍(lán)三色Micro-LED 的同時(shí)轉(zhuǎn)移,提高了產(chǎn)率和良率(99.99%)。
有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)自誕生起,就因其自發(fā)光特性、寬視角、快速響應(yīng)時(shí)間以及潛在的彎曲性能等特點(diǎn),成為各種高端顯示設(shè)備的首選[46-47]。除了傳統(tǒng)的顯示設(shè)備,在AR∕VR 以及可折疊拉伸的柔性顯示器領(lǐng)域,OLED 技術(shù)也占據(jù)一席之地[48-49]。本節(jié)將介紹OLED 技術(shù)中常用的高分辨率策略。
精細(xì)金屬掩模(FMM)選擇性沉積法是目前商業(yè)制造中主流的全彩OLED 面板制造策略[50]。掩模的形成過(guò)程需要對(duì)薄金屬板進(jìn)行打孔處理,這意味著,掩模上的小孔尺寸和間距必須足夠小,才能滿(mǎn)足超高分辨率顯示器的像素密度要求。而且,為了避免陰影遮罩現(xiàn)象,金屬板的厚度必須足夠薄[51],像素密度超過(guò)180 ppi 時(shí),客觀存在的物理限制將使掩模的加工變得非常困難[52],從而使FMM 不能用于視距較小的高分辨率微顯示器的制造。另一種全彩策略是在白色OLED 上使用彩色濾色片(CF),基于光刻的圖案化工藝可以使像素密度超過(guò)2 000 ppi。然而,由于白光的利用率較低,采用這種工藝制造的顯示器存在效率和亮度降低的問(wèn)題[53]。上述兩種方案需要在真空腔中進(jìn)行,真空腔的大小限制加工速度的同時(shí)也提高了成本[54]。
噴墨打?。↖JP)也是一種常用的高分辨率OLED 沉積技術(shù)。噴墨打印可以在非真空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)非接觸低成本的薄膜加工。然而,由于噴頭大小和液滴體積的限制,傳統(tǒng)像素排列方法的噴墨打印OLED 分辨率通常小于200 ppi。同時(shí),噴墨打印技術(shù)在成膜時(shí)容易出現(xiàn)咖啡環(huán)效應(yīng),即噴出的液滴在基底表面蒸發(fā)時(shí),由于流體動(dòng)力學(xué)的影響,溶質(zhì)顆粒在液滴邊緣聚集形成環(huán)狀沉積物??Х拳h(huán)效應(yīng)可能導(dǎo)致器件的性能下降。研究人員正在致力于通過(guò)提出新的像素排列方式[55-56](圖3(a)、(b))和調(diào)控墨水成分等方法改進(jìn)工藝[57]。電化學(xué)聚合(EP)是一種在電極表面直接發(fā)生反應(yīng),形成薄膜的技術(shù)。最初,電化學(xué)聚合薄膜由于表面粗糙度較高,發(fā)光效率很低[58-59]??梢酝ㄟ^(guò)對(duì)電解質(zhì)溶液、掃描率、清洗等工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,制備摻雜水平低、發(fā)光效率高且表面光滑的薄膜。目前,該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)2 822 ppi 的超高分辨率全彩OLEDs[60]。
圖3 兩種像素排列設(shè)計(jì)示意圖。 (a)GGRB 型排列;(b)蜂窩狀排列。Fig.3 Schematic diagrams of two pixel arrangement designs. (a)GGRB type arrangement. (b)Honeycomb arrangement.
在高分辨率OLED 顯示器中,由于像素密度的提高,必須縮小像素尺寸才能在有限的顯示器面積上容納下更多的像素。而且為了提供清晰和均勻的圖像,每個(gè)像素的位置和形狀必須非常準(zhǔn)確。因此,光刻技術(shù)作為一種精準(zhǔn)的圖案化工藝,在高分辨率OLED 技術(shù)中發(fā)揮著重要作用[61-62]。圖4(a)展示了通過(guò)光刻技術(shù)制造的具有1 μm 特征尺寸的紅綠雙色高分辨率OLED 顯示器[7]。與Micro-LED 不同,OLED 器件結(jié)構(gòu)中的有機(jī)發(fā)光層容易受到水氧侵蝕,且光刻后的顯影等溶液處理過(guò)程會(huì)對(duì)器件的功能層造成一定的損傷。為了減輕上述負(fù)面影響,需要引入封裝工藝。圖4(b)展示了一種封裝方式。如圖所示,低溫處理后的封裝層和銦鋅氧化物層通過(guò)光刻和刻蝕的方法依次沉積,從而保護(hù)OLED 免受溶液以及水氧的侵蝕。
量子點(diǎn)(QD)是一種納米尺寸的半導(dǎo)體材料,與傳統(tǒng)的發(fā)光半導(dǎo)體相比,有更優(yōu)異的光學(xué)性能。量子點(diǎn)發(fā)光二極管以其卓越的色彩表現(xiàn)、更高的亮度和更廣的視角吸引了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注[63-64]。表3 展示了常見(jiàn)的高分辨率制備工藝及其可以實(shí)現(xiàn)的最小特征尺寸。本節(jié)將介紹基于QLED 技術(shù)的高分辨率(全彩∕單色)顯示策略,并重點(diǎn)介紹本課題組在這一方向的研究成果。
前文提到的噴墨打印技術(shù)也被應(yīng)用在QLEDs 中,減少材料消耗的情況下形成圖案[65-66]。目前報(bào)道的最高分辨率為500 ppi,且實(shí)現(xiàn)了紅綠雙色發(fā)光[67](圖5(a))。與OLED 類(lèi)似,咖啡環(huán)效應(yīng)仍是限制噴墨打印進(jìn)一步發(fā)展的最大阻礙。為了抑制咖啡環(huán)效應(yīng),需要對(duì)量子點(diǎn)墨水進(jìn)行調(diào)控[68-69],結(jié)合打印工藝優(yōu)化圖案的表面形貌(圖5(b)、(c))。但是如何實(shí)現(xiàn)形貌與效率兼顧,仍是一個(gè)待解決的問(wèn)題。
圖5 (a)噴墨打印實(shí)現(xiàn)紅綠雙色電致發(fā)光;添加劑對(duì)咖啡環(huán)效應(yīng)的影響:(b)添加前,(c)添加后;(d)光刻法實(shí)現(xiàn)RGB 電致發(fā)光;電泳沉積示意圖:(e)單色沉積,(f)RGB 沉積。Fig.5 (a)Inkjet printing achieves red and green electroluminescence. The effect of additives on the coffee ring effect: (b)before adding,(c)after adding. (d)Photolithography achieves RGB electroluminescence. Schematic diagrams of electrophoretic deposition: (e)monochrome deposition,(f)RGB deposition.
光刻技術(shù)也被用于制造高分辨率QLEDs[70](圖5(d))。具體實(shí)現(xiàn)方法是將量子點(diǎn)與光刻膠混合,并旋涂在基板上形成薄膜。紫外光通過(guò)掩模板后對(duì)薄膜進(jìn)行照射,未被照射的部分將在后續(xù)的顯影過(guò)程中被特定溶劑去除。重復(fù)該過(guò)程即可在同一基板上形成RGB 像素。這種高分辨率策略繼承了半導(dǎo)體行業(yè)中光刻法的大部分優(yōu)勢(shì),為制造高分辨率QLEDs 提供了一種高效、精準(zhǔn)且靈活的方案。然而,顯影過(guò)程不可避免地會(huì)有光刻膠殘留,這些殘留的光刻膠可能會(huì)影響電荷在器件中的傳輸。通過(guò)引入新型的無(wú)機(jī)光刻膠[71]或配體交聯(lián)劑[72]可以在一定程度上避免光刻膠殘留對(duì)效率的影響。量子點(diǎn)表面富含陽(yáng)離子,因此,電場(chǎng)可以驅(qū)動(dòng)量子點(diǎn)在溶液中運(yùn)動(dòng)[73]。這種介電泳現(xiàn)象為量子點(diǎn)的高分辨率圖案化提供了一個(gè)可行的方案。將微型叉指電極浸入量子點(diǎn)溶液,通過(guò)施加電場(chǎng)可以將量子點(diǎn)選擇性沉積在正極或負(fù)極上。重復(fù)沉積和清洗過(guò)程即可得到RGB 陣列(圖5(e)、(f))。這種方法可以實(shí)現(xiàn)平均特征尺寸為2 μm、分辨率超過(guò)1 000 ppi 的QLED 面板,且具有很快的加工速度[18]。
轉(zhuǎn)?。═P)技術(shù)由于沒(méi)有額外的有機(jī)材料引入,是目前最為高效的高分辨率實(shí)現(xiàn)方案[74]。表面能量低的彈性印章如全氟聚醚[14]和聚二甲基硅烷[75]已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。該技術(shù)的原理是使用印章將供體基板涂覆的量子點(diǎn)薄膜拾取并轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基板上,可以形成亞微米和幾微米大小的量子點(diǎn)像素。通過(guò)凹版轉(zhuǎn)印可以實(shí)現(xiàn)2 460 ppi 的超高分辨率[74](圖6(a))。然而,這種超高分辨率QLEDs 的性能很差,外量子效率和亮度與旋涂法制備的標(biāo)準(zhǔn)QLEDs 相比大約低一個(gè)數(shù)量級(jí)。這是因?yàn)檗D(zhuǎn)印形成的QD 薄膜質(zhì)量較差,且由于空穴傳輸層和電子傳輸層的直接接觸,在非發(fā)光區(qū)域產(chǎn)生了大量的漏電流。
圖6 (a)凹版印刷制備的高分辨率量子點(diǎn)光致發(fā)光圖案;(b)LB-TP 法示意圖;(c)~(d)25 400 ppi 的紅色和綠色光致發(fā)光圖案;(e)阻擋層應(yīng)用示意圖。Fig.6 (a)High-resolution quantum dot photoluminescence patterns prepared by gravure printing. (b)Schematic diagram of the LB-TP method. (c)-(d)Red and green photoluminescence patterns with a resolution of 25 400 ppi. (e)Schematic diagram of the application of a blocking layer.
近期,福州大學(xué)李福山團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一個(gè)將朗繆爾薄膜(LB)技術(shù)和轉(zhuǎn)印技術(shù)結(jié)合的策略,稱(chēng)為L(zhǎng)B-TP 法,用于實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的超高分辨率顯示[76]。朗繆爾薄膜是由一種或多種有機(jī)化合物在水-空氣界面上形成的單分子膜。由于量子點(diǎn)表面配體具有油性基團(tuán),量子點(diǎn)可以自發(fā)地在水面上排列,形成單分子層。我們將量子點(diǎn)溶液稀釋后注入水中并施加對(duì)向壓力,使水面上形成的量子點(diǎn)薄膜致密且均勻。然后使用表面帶有微結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅烷印章從水面將薄膜拾取并轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基板上(圖6(b))。通過(guò)印章表面微結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了高達(dá)25 400 ppi 的超高分辨率(圖6(c)、(d))。為了解決超高分辨率QLEDs 中的漏電流問(wèn)題,通過(guò)上述方法構(gòu)建了一層蜂窩狀的非發(fā)光的量子點(diǎn)薄膜作為阻擋層,隨后通過(guò)旋涂法用發(fā)光量子點(diǎn)填補(bǔ)蜂窩的間隙(圖6(e))。通過(guò)這種方法制成的QLEDs 分辨率為9 072 ppi,最大亮度和最大外量子效率分別達(dá)到了262 400 cd∕m2和14.72%,各項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了至今為止所報(bào)道的所有QLEDs。盡管這項(xiàng)技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)為其帶來(lái)了非常良好的發(fā)展前景,然而仍存在一些需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題,例如設(shè)計(jì)基于這項(xiàng)技術(shù)的行之有效的RGB 策略、設(shè)計(jì)可以精確控制子像素的驅(qū)動(dòng)電路等。
本文介紹了三種新型高分辨顯示技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)高分辨率顯示的策略。然而,對(duì)于新型的高分辨率顯示技術(shù)而言,以下幾點(diǎn)仍需進(jìn)一步研究和摸索。首先是像素密度的提升。為了滿(mǎn)足未來(lái)的顯示應(yīng)用需求,需要研究人員對(duì)制造工藝和策略進(jìn)行不斷的技術(shù)革新。其次是驅(qū)動(dòng)電路、像素尺寸的減小可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電流減小,進(jìn)而影響像素的亮度和顏色穩(wěn)定性。然后是屏幕的色彩表現(xiàn),盡管自發(fā)光的顯示技術(shù)能夠提供出色的色彩表現(xiàn),但是隨著像素尺寸的減小,可能會(huì)帶來(lái)色彩不均勻或色彩失真等問(wèn)題,這需要更加完備的程序設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)來(lái)提供精確的色彩控制。最后是壽命和可靠性問(wèn)題,以QLED 技術(shù)為例,隨著使用時(shí)間的增加,QLED 像素的亮度會(huì)下降。相比紅色和綠色QLED,藍(lán)色QLED 的亮度下降更加顯著。這種壽命不均勻的現(xiàn)象反映到具體的應(yīng)用中即表現(xiàn)為使用一段時(shí)間后的色彩失真。因此,需要從根本上優(yōu)化其制造工藝,從而提高顯示器的可靠性。
就應(yīng)用層面來(lái)看,不同的顯示技術(shù)適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。Micro-LED 技術(shù)由于其更長(zhǎng)的使用壽命,適用于大型的高分辨率顯示器制備;OLED 技術(shù)可以降低屏幕厚度和柔性化,適用于VR 眼鏡等近眼顯示應(yīng)用;QLED 技術(shù)制備的顯示屏帶來(lái)的更好的色彩和更高分辨率,適合用于專(zhuān)業(yè)視覺(jué)編輯和成像領(lǐng)域的超高分辨顯示器制備。
總體來(lái)說(shuō),隨著顯示技術(shù)的演進(jìn)以及人們對(duì)于海量信息需求的攀升,高分辨乃至超高分辨顯示成為重要的發(fā)展趨勢(shì),也驅(qū)動(dòng)Micro-LED、OLED、QLED 等新型顯示技術(shù)不斷走向像素的微型化和顯示器件的高度集成化。這些發(fā)光顯示技術(shù)具有各自的特點(diǎn),在走向高分辨的過(guò)程中也會(huì)發(fā)展不同的微型化策略,這些新技術(shù)、新策略都有助于打破虛擬和現(xiàn)實(shí)之間的界限,推動(dòng)整個(gè)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。
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