印刷显示技术

　　最近一年来，印刷显示技术、柔性显示技术已成为产业界重点关注的发展方向。然而，究竟什么才是真正印刷显示器件?对于电致发光显示器件来说，如果要真正实现印刷显示，就要解决发光显示器件全生产过程的印刷工艺，包括TFT、透明导电层、发光层、各种功能膜层等都要实现印刷工艺。实现上述目标，对器件的各类材料提出了巨大的挑战，寻找较好可溶性或具有较好分散性和稳定性的材料非常有难度，而有机材料则是其中最合理的选择。

　　印刷显示技术并非新概念

　　实际上，印刷显示技术并非在近几年才有的新概念。1977年，A.J.Heeger、A.G.Macdiarmid和H.Shirakawa用Ziegler-Natta催化合成了导电高分子聚乙炔，这一原创性的工作揭示了有机材料导电的事实：经过适当的掺杂，有机高分子是可以导电的。A.J.Heeger，A.G.Macdiarmid及H.irakawa因此获得了2000年的诺贝尔化学奖，而印刷电子学技术也从此逐步发展起来。

　　近年来，随着有机电致发光二极管(OLED)技术和产业的成熟，印刷电子在材料和装备方面拥有更好的积累和发展基础，应用以及工艺均获得了较快的发展。

　　1998年，Yang等人在SID会议上展出了使用喷墨打印技术制备聚合物LED(PLED)器件，同年11月他们又使用喷墨打印技术成功制备出双色PLED器件。1999年Seiko Epson与CDT合作在美SID上展示第一台采用喷墨打印技术制造的PLED全彩显示器，16灰阶可显4096色，约有30000画素，达120ppi，采用主动式TFT驱动。此后，喷墨打印技术制备的PLED器件快速发展，现在PLED喷墨打印设备已经可以商业化生产。

　　印刷显示材料是印刷电子学的其中一大支柱。印刷显示材料不只是有机发光材料，还有金属材料、无机材料。目前以金属浆料较为成熟，但主要仍限于银和铜材料;有机材料在有机半导体器件和有机光电器件中已取得大量应用，但还存在相对可靠性略差，寿命需进一步提高及载流子迁移率较低等问题。

　　采用OLED材料是较成熟的技术方案

　　印刷显示技术是将印刷电子学应用于显示领域，指以旋涂、丝印(Screen)或喷墨打印(Ink-jet)等印刷方法，将金属、无机材料、有机材料转移到基板上，制成发光显示器件。印刷显示技术的终极目标是实现全印刷发光显示器件，在常温、常压下以按需给料方式实现低成本制造。目前印刷显示技术中，采用OLED材料来实现显示是主流且比较成熟的技术。

　　从制备方法来说，一般而言OLED可分为两种。一是小分子发光材料OLED，用蒸镀方法制备，另一种是共扼高分子发光材料PLED，用印刷方法制备。目前科研工作者关注的可溶性小分子有机发光材料和量子点发光材料也均可以采用印刷方法制备。

　　对比目前应用的真空蒸镀制造OLED显示屏的工艺，第一是材料利用率高达95%，而真空蒸镀工艺材料利用率仅有20%。与蒸镀工艺中有机材料无选择性沉积不同，印刷显示工艺只是在需要的地方才喷涂有机发光材料，极大提高了有机材料的利用率，也更加环保;第二是不受设备与大尺寸精细金属掩模板的限制，印刷工艺可以制备大尺寸显示面板;第三是由于印刷工艺不需要真空蒸镀腔体和精密金属掩模板等等，再加上节省材料及维护真空蒸镀设备，可有效降低成本。另外，由于器件结构相对简单，功耗更低、良率更高，一直以来制约着OLED电视发展的高成本、低良率、大面积制备等问题会得到解决。

[时间：2016-08-25  作者：徐征  来源：中国电子报、电子信息产业网]