TCL 华星开发全新量子点图案化技术：大于 1000PPI，高性能 QLED 器件

8 月 4 日消息据 TCL 华星公布，即日，TCL 华星表现技术创新中间新质料开发团队开发了一种新型的选定性电沉积技术，实现了大于 1000PPI 的全色大面积量子点（QDs）图案化彩膜及高机能 QLED 器件的制备。

创新中间团结南科大，北大即日以“Large-AreaPatterning of Full-Color Quantum Dot Arrays Beyond 1000 Pixels Per Inch bySelective Electrophoretic Deposition”为题，在国际闻名期刊《天然-通信》（Nature Co毫米unications）在线刊登关联研究论文。

量子点质料具备尺寸可控、发射波长可调、发射光谱窄、发光服从上等好处，近年来受到了宽泛的关注。作为一种半导体功效质料，其在表现器件、照明器件、光伏太阳能电池、光电探测器等平台均具备庞大的使用后劲。

据说明，到当前为止，种种百般的技术曾经被使用于加工图案化和像素化的 QD 器件上，比方光刻、喷墨打印、Stamp 转移、微接触打印、纳米压印等，不过这些技巧分别存在着诸如紫外光和溶剂影响 QD 机能，加工工艺复杂，加工时间长，器件服从低，重复性差等坏处。所以，改善和开展新型量子点图案化技术关于 QD 的贸易化使用是至关紧张的。

研究团队受到偏振发光的量子棒有序化需求高频率交变电场驱动，不然将产生沉降征象的开导，通过剖析发现，由无机半导体核和有机配体壳构成的胶体 QDs，其配体可能在溶液中解离，所以 QDs 表面可能富含阴离子或阳离子，带电的 QD 可以在电场的好处下沉积到相反电性的电极上。

基于此，研究团队行使高分辩率光刻微电极技术连结柔顺的电沉积技术开发了一种新型的 QD 选定性电沉积 (SEPD) 图案化技术，实现了单电极上高效、匀称、大面积的全色 QD 图案化薄膜制备。

▲电沉积制备 QD 图案化薄膜的描写和尺寸特征

通过合理的溶剂和配体计划，研究团队开始获取了单纯电性的 QDs，有用地以免了正负电极同时沉积以及多色量子点沉积时的穿插玷污。

所制备的 QD 薄膜具备可控的、匀称的特征尺寸（2μm—20μm），可以沉积成随便样式的图形，同时薄膜具备良好的描写、有序的布局和良好的光学机能，其表面描写、聚积密度和折射率（N=1.7-2.1）可以举行大局限的调解，从而获取差别前提下所需的量子点薄膜，并实现比古代溶液处分技巧（旋涂和喷墨打印）更高的 PL 发光服从。通过调治电沉积电压和量子点浓度，可以在数纳米到数十微米的局限内切确调治图案化量子点薄膜的厚度。

▲电沉积制备全色 QD 图案化薄膜阵列

进一步地，研究团队将具备差别发射特征的量子点集成到大面积阵列中，形成全色像素，并制备了高机能 QLED 电致发光器件。

QLED 的电流服从为 77cd/A (G) 和 54 cd/A (R)，与现阶段喷墨打印的器件程度相配。溶剂和质料选定的普适性、布局的可控性和器件良好的机能评释，选定性电沉积技术 (SEPD) 是一种极具开展后劲的纳米粒子图形化加工技术。

关联图案化薄膜可以同时满足差别尺寸的液晶表现器（LCD）、Blue OLED 表现器和 Bluemicro-LED 表现器的色转换层以及 QLED 自觉鲜明示器的要求，同时适合于低分辩率、平分辩率和高分辩率的表现器件，关联技术在光伏器件和量子点探测器平台也具备庞大使用远景。这一研究功效是华星光电接续在前沿技术平台索求与同盟的又一硕果，同时选定性电沉积对薄膜不均征象和咖啡环疑问的显著改善也是对喷墨打印技术的有力增补。

▲电沉积制备 QLED 机能表征

表现技术创新中间赵金阳博士为本论文初次作者，创新中间电子化学质料部部长陈黎暄，北京大学张盛东传授和南科大孙小卫传授为该论文通信作者。

关联研究获取了华星光电半导体表现技术有限公司、TCL 工业研究院、国度天然科学基金、广东省重点平台研发决策和深圳市孔雀团队项目的鼎力支撑。