QLED：下一代柔性显示器详解CINNO2018-09-08在未来的电子产品中，所有的设备组件将被无线连接到作为信息输入和/或输出端口的显示器上。因此，消费者对下一代消费电子产品信息输入/输出功能的需求，导致了对柔性和可穿戴显示器的需求将会越来越大。在众多下一代发光显示器设备中，量子点发光二极管（QLEDs）具有独特的优势，如色域宽、纯度高、亮度高、电压低、外观极薄等。柔性显示器由于其在移动和可穿戴电子产品（如智能手机、汽车显示器和可穿戴智能设备等）的潜在应用前景，而受到了极大的关注。柔性显示器具有薄、轻、不易破碎的特点，且形状可变，能在曲面上使用。2008年，诺基亚宣布了“Morph”的创新移动显示概念，这是一种具有柔性、可弯曲和交互功能的显示。这也被开发成柔性电子纸的早期原型。2013年，三星电子展示了第一个基于有机发光二极管（OLED）的曲面电视，其视野广阔、色彩纯度和对比度都非常高。两年后，它们又发布了一款带有曲面屏（GalaxyS6）的智能手机，该智能手机使用了一个带有触摸传感器的曲面OLED显示屏，以改善用户界面与设备设计。虽然非平面显示器已经被推广使用，但目前可用的商业化显示器大多是弯曲的显示器，其形状是无法改变的。而下一代显示器应该是可以以各种形式展现的，如图1所示。智能眼镜和/或智能隐形眼镜将用于支持增强现实，在眼镜或镜头后面的自然场景中添加显示信息；通过智能手表实时显示，可穿戴传感器可以测量使用者的生命体征（如血压、脉搏、呼吸频率和体温）或其他健康信息；或者以纱线的形式制备的LED织入布料中，用于可穿戴显示器；也可以电子纹身的形式将超薄显示器附着在人体皮肤上；还可以将可弯曲显示器作为能调节的可折叠平板电脑等。此外，透明的柔性显示器可以用于智能窗户或数字标识，在背景视图中显示数字信息。图1：未来的柔性和可穿戴显示器在这种下一代显示器的研究领域中，主要的技术目标是开发具有机械变形能力和优异器件性能的LEDs。无机LEDs的亮度高（106~108cdm-2）和启亮电压低（<2V），已被用于开发柔性LED阵列中。然而，其活性层厚（微米级）且易碎的缺点限制了它们的柔性，而点阵列设计也无法实现高分辨率显示（表1）。有机发光二极管（OLEDs）和聚合物发光二极管（PLEDs）已经成为一个热门的研究课题，因为采用自发光的活性层极大地简化了器件的结构，从而大大降低了整个显示器厚度。最近，LG电子在SID2017推出了一款66英寸的超大电视，将面板的厚度降低到1毫米。然而，当前OLED显示器的柔性仍然受到厚封装层的限制（例如，它允许弯曲而不是折叠或拉伸）。因此，开发具有连续弯曲应力的薄膜封装层，有效防止有机活性层、有机电荷输送层和薄金属电极氧化是非常重要的。最近，量子点发光二极管（QLEDs）因其优异的颜色纯度（FWHM为30nm）、高亮度（高达20万cdm2）、低工作电压（开启电压<2V）以及易加工等特点，受到了极大的关注。无机量子点（QDs）的热稳定性和空气稳定性可以增强显示器的寿命和耐用性。此外，最近在模式技术方面的进步使得达到超高分辨率的全色（红色、绿色和蓝色;RGB）QLED阵列，它不能用传统的显示处理技术实现（例如，OLEDs中的阴影掩蔽）。表1总结了上述发光二极管的更详细的特征。为了让大家了解下一代QLED柔性显示器，这里将分别介绍基于先进量子点技术的各种器件应用，包括柔性白光QLED、可穿戴QLED、柔性透明QLED以及柔性QLED与可穿戴传感器、微控制器和下一代可穿戴电子设备的无线通信单元的集成。高效QLED材料的设计值得介绍的是最近的QLED的发展，因为它与柔性/可穿戴的QLED的发展有很大的关系。在本节中，我们将讨论QDs的材料化学，它能有效地操作QLED。QDs在显示应用方面有许多优势，它们来自于量子约束效应。举例来说，CdSeQDs的发射波长可以通过改变它们的尺寸大小来发射整个可见光波段的光（图2a）。另外，基于各种半导体材料的QDs提供了较宽的光谱窗口和化学多功能性（图2b，c）。高纯色也是显示应用的一个重要特征。与商业化的高清电视的传统标准发射光谱（图2d）相比，CdSeQDs发射光谱尖锐（FWHM~30nm）且色域宽。图2：高效QLED材料的设计核/壳QDs结构（i，图2e...
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