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中国厂商京东方研制出5英寸主动式电致量子点发光显示(AMQLED)屏

2017-03-22
类别:业界动态
eye 598
文章创建人 拍明



研制出5英寸主动式电致量子点发光显示产品(AMQLED),这是京东方主持承担的科技部国家重点研发计划“量子点发光显示关键材料与器件研究”项目的成果。有别于LCD背光利用量子点材料来拓展色域的方式,该产品直接采用喷墨打印工艺制备电致量子点发光器件(QLED)实现全彩显示,色域超过100%。


量子点是仅有少数原子构成的极小半导体晶体,吸收能量后的量子点材料可被激发发光,并且通过控制量子点的大小可实现发出不同颜色的光。基于此特性,目前量子点技术主要应用在量子点背光技术和主动式量子点发光二极管(AMQLED)。

量子点发光显示产品(AMQLED).png

液晶产品自身无法发光,需要LED等作为背光源实现显示,早前市场上出现的量子点电视,就是采用了量子点背光技术的液晶电视。量子点背光技术是以量子点材料代替传统LED背光中的荧光粉发光层,制成带有量子膜的LED背光源,其显示色彩较传统LED背光电视可提升30%以上。


而与量子点背光技术相比,主动式电致量子点发光显示(AMQLED)无需背光源,注入电流即可使量子点发光,显示器件的结构类似于主动式有机发光二极管(AMOLED),两者相比,虽然发光源不同,AMQLED将发光源从有机发光材料换成了无机量子点,但相比于AMOLED,AMQLED被普遍认为具有寿命长、色域广、成本低的潜在优势,被广泛认为是继AMOLED之后更具颠覆性的显示技术,尤其是在大尺寸主动式发光显示领域,会有更强的竞争能力。


目前,量子点技术的发展尚在起步阶段。业内人士分析,量子点不仅将为显示技术带来颠覆性的提升,更将在生物科学、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景,是改变人类未来的核心技术方向之一。


京东方

京东方科技集团股份有限公司(BOE)创立于1993年4月。目前,BOE(京东方)正由半导体显示技术、产品与服务提供商向物联网技术、产品与服务提供商转型。核心事业包括显示器件、智慧系统和健康服务。产品广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、电视、车载、数字信息显示、健康医疗、金融应用、可穿戴设备等领域。

2016年,BOE(京东方)新增专利申请量7570件,其中发明专利超80%,累计可使用专利数量超过5万件,位居全球业内前列。全球创新活动的领先指标——汤森路透《2016全球创新报告》显示,BOE(京东方)已跻身半导体领域全球第二大创新公司。

截至2016年四季度,BOE(京东方)全球市场占有率持续提升:智能手机液晶显示屏、平板电脑显示屏、笔记本电脑显示屏市占率全球第一,显示器显示屏提升至全球第二,电视液晶显示屏保持全球第三。

2016年12月11日,京东方科技集团股份有限公司荣获第四届中国工业大奖表彰奖。

显示器件

京东方业务

一、显示器件事业:

BOE(京东方)引领TFT-LCD技术的创新和发展,致力于加快AMOLED、柔性显示、增强现实、虚拟现实等新型显示器件及薄膜传感器件的进步。“5P1H”是BOE(京东方)的显示产品战略和路线,BOE(京东方)不仅要提供至真至美的画质(picture)、更低的功耗(power)、功能融合的解决方案(panel as system/service)、引领时尚的气质(pilot of fashion)、最佳的性能价格比(price),还要提供有利于人类健康的产品与服务(health)——这也成为BOE(京东方)显示产品的设计追求和创新方向。[4] 

目前,BOE(京东方)积极布局柔性显示、微显示等前沿显示技术。2016年7月22日,中国首条柔性AMOLED生产线——BOE(京东方)成都第6代AMOLED生产线主体厂房顺利封顶,预计2017年投产。2016年12月28日,BOE(京东方)绵阳第6代柔性AMOLED生产线开工,预计2019年投产。2014年BOE(京东方)注资美国著名AR公司Meta,投资Meta,BOE(京东方)在TFT-LCD、AMOLED显示技术基础上,快速进入AR/VR显示技术领域,在可穿戴、增强现实技术领域加快布局。


二、智慧系统事业:

以“物联网和人工智能”为主要方向,以用户为中心,BOE(京东方)基于在显示、人工智能和传感技术优势,发展智能制造、智慧屏联、智慧车联、智慧能源四大物联网解决方案。

智能制造:着力打造智能工厂,颠覆传统制造模式,给用户全新的智能制造服务体验;打造个性化定制服务体系。我们正在搭建由1个线上平台(iMaker)和2个线下平台(创客工坊、智能工厂)组成的个性化定制服务体系。

智慧屏联:致力于提供“硬件产品+软件平台+场景应用”的整体解决方案。目前,产品包含Alta系列大尺寸电视、智能交互一体机、透明显示等,并有一系列银行、教育、办公等行业解决方案。BOE(京东方)发布了一款面向家用、商用的智慧产品——BOE iGallery。BOE iGallery意在将绘画与影像等艺术品数字化,与互联网技术、云平台融合,足不出户遍览全球艺术珍品。

智慧车联:BOE(京东方)车载显示产品已应用到全球几乎所有的主流汽车品牌商中。可提供高清、异形和曲面车载显示模组,并致力提供全车显示系统、液晶天线系统、先进驾驶辅助系统、高精度定位系统等全车电子系统,更好地为广大客户服务。

智慧能源:提供智能检测运营管理平台,对发电情况实时监测管理;提供停车场互联网+节能照明解决方案。


三、智慧健康服务事业:

BOE(京东方)将显示技术、信息技术与医学、生命科技跨界结合,发展信息医学,提供物联网智慧健康产品及服务。目前,BOE(京东方)提供健康医疗服务和园区解决方案。我们已经布局了两家医院,国际化高端综合医院——北京明德医院和即将于今年建设的合肥京东方数字医院,数字医院与美国Dignity Health展开合作,引进国际顶尖的医疗技术和运营理念。未来,BOE(京东方)还将在全国建设更多的数字医院[5]  。

BOE(京东方)正在由显示器件事业向智慧系统事业与健康服务事业延展,加快向“软硬融合、应用整合、服务化转型”的方向转变,构建网络3.0时代的新生态。


【相关信息】量子点显示屏如何发光?


跨国公司相继推出了量子显示屏幕,量子点技术进入了市场化阶段。量子点电视的卖点是色域覆盖率高和峰值亮度高,相较于有机发光二极管(OLED),量子点电视所用的量子点发光二极管(QLED)具有较低的生产成本,所以有些公司舍弃OLED而进军QLED,那么,量子点是什么呢?

量子点(quantum dot, QD)是尺寸在100纳米以下的粒子团,又被称为半导体纳米微晶体。量子点是俄罗斯科学家Alexander Efros、AlekseyEkimov和贝尔实验室的布鲁斯(Louis Brus)于33年前发现的。目前被研究较多的是Cds、CdSe、CdTe、ZnS等。那么,量子点是如何发光的呢?量子点的发光方式有电致发光和光致发光。量子点是半导体纳米晶体,那么,半导体的发光机理是什么呢?

在发光二极管(LED)中,原子周围有固定的电子位置,有些地方电子较多而位置较少,多余点电子能够自由移动,叫做自由电子;有些地方电子较少,导致有的位置没有电子,我们把它叫做空穴;所以自由电子带正电,而空穴带负电。如果自由电子掉进空穴中,势能降低,多余能量以光子形式发出,这被称为“电子空穴复合”。

  

量子点显示屏如何发光

对于电致发光,当发光二极管通电以后,电子和空穴被注入到半导体中并在电场作用下发生定向移动,他们在相遇时可能会发生电子空穴复合,电子进入空穴。当然并不是所有的电子和空穴都能发生符合,发生复合是有一定几率的,而这个几率决定了发光二极管的效率,复合几率与半导体的尺寸有一定关系。

当半导体的尺寸小到一定程度,达到量子点的级别以后,由于量子限域效应,电子空穴复合所发出的光的波长随量子点的尺寸变化,也就是说不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光,而且发光波长集中分布,从而导致色彩非常鲜艳。同时量子点中电子空穴复合的效率很高,只要自由电子和空穴在电场的作用下按照1:1的比例进入量子点,几乎可以完全发生符合,发光效率很高。

但是自由电子和空穴很难按照1:1的比例进入量子点,注入的自由电子和空穴数量不平衡,空穴数量少而自由电子数量多。科学家在QLED器件结构中空穴注入量子点前增加了空穴传输层,空穴传输层能够使空穴注入更加容易,从而增加空穴数量;在电子进入量子点前增加了绝缘层来降低电子的注入速率;使得自由电子和空穴的比例接近1:1,从而提高复合效率。

对于光致发光,量子点中的电子在一定光照下被激活离开原有位置形成自由电子和空穴,由于自由电子和空穴距离很近,立刻会复合,放出一定波长的光子,从而实现光致发光。光之发光的颜色也随着量子点的尺寸变化而变化。

所以对于QLED,光致发光的QLED屏幕需要背光,被称为“第一代量子显式技术”,而电致发光的QLED屏幕不需要背光就可以发光了,被称为“第二代量子显式技术”,目前,第一代量子显式技术已经市场化,第二代量子显式技术预计最快于五年后量产。




责任编辑:Davia

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