柔性显示技术的分类（柔性显示材料有哪些）

目前的显示技术根据光的来源可分为两种：显示器根据外加电信号自主产生光辐射并被人眼接受的，称为主动发光显示技术；显示器需要有外界光源的照射，外界光源的光线经过电信号所控制的介质的反射、折射或透射过程实现图像显示的，称为非主动发光显示技术。

这里先主要介绍一下主动发光显示技术主动发光显示技术以CRT技术、等离子体显示器(PDP)技术为代表，还包括发光二极管(LED)人、有机发光二极管(OLED)、量子点发光二极管(QLED)及场致发射显示器(FED)等技术。

然而，对于柔性显示而言，需要耐弯曲，不易折断，只有固体发光器件才可能进一步发展成柔性显示因此，CRT、PDP、FED等真空器件均不利于柔性显示，而LED、OLED、QLED等能适应柔性显示的需要尤其是OLED,通过柔性基板与OLED发光器件的结合，可以较为方便地实现柔性显示。

在目前新一代柔性显示产品中，除已经市场化应用的柔性OLED显示屏外，未来还会出现柔性QLED显示屏、柔性Micro-LED显示屏等这些柔性显示产品各具特色OLED显示让一定大小的电流流过有机发光材料制成的叠层二极管结构，激发有机发光材料从而产生发光现象。

如图1-9所示，在阳极和阴极之间夹有P-N型二极管的多层结构，阳极以上分别由空穴注入层（HL)、具有较好传输空穴能力的空穴传输层（HTL入有机发光层(EML)入、传输电子的电子传输层(ETL)及辅助从阴极注入电子的电子注入层(EL)组成。

当电流通过时，电子和空穴从阴、阳极分别被注入有机发光层，激发有机发光材料，形成电致发光根据有机发光材料的能级特性和载流子平衡的要求，上述各层均需要有针对性地选择合适的材料及优化各层厚度，从而保证高效率、长寿命的发光。

随着消费者对显示器性能要求的不断提高，OLED器件结构的优化越来越重要在产业中所使用的有机发光器件结构已经变得更为复杂，加入了电子阻挡层(EBL)、空穴阻挡层(HBL)、叠层结构所必需的电荷产生层(CGL)等整体器件达十几层甚至更多。

柔性OLED显示主要将目前已经有一定技术成熟度和一定产业化基础的硬屏OLED显示技术，转移到柔性衬底上而实现柔性显示由于有机发光器件中的各层基本都是非晶化的超薄膜层，天然具有定柔性，因此在弯折过程中，这些薄膜层本身的性能相对容易保持。

因此，目前的OLED显示技术从原理上较好地兼容了柔性显示的需要从制作工艺说，OLD发光像素的基本制作方法不需要做很大的改变，只需要解决一些与柔性相关的关键问题，如柔性衬底上TT驱动阵列的制备、柔性透明电极的制备等，就可以较为容易地实现从硬屏OLED显示向柔性OLED显示的转变。

与此同时，柔性OLED显示继承了硬屏OLED显示的主要优点：产品轻薄、动态响应速度快、图像显示色域较大、对比度较高等柔性OLED显示成为了目前柔性主动发光显示技术的主要实现方式

QLED显示用新型量子点发光材料取代有机发光材料量子点发光材料具有良好的发光特性，其光色较纯，且发光效率较高，是下一代显示的重要材料之一量子点发光原理和器件结构如图1-10所示从原理上说，QLED显示与OLED显示较为接近，让电流激发量子点产生发光现象。

当量子点的颗粒尺寸接近它的激子的玻尔半径时，随着量子点尺寸减小，由于量子尺寸效应，原来连续的能级变成离散的能级，同时产生带隙根据量子理论可知，量子点的尺寸越小，其带隙越大QLED器件结构也和OLED器件结构较为相似，同样包括阴阳电极之间的叠层结构，具体包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层等。

正因为QLED显示与OLED显示具有较多相似之处，所以在很大程度上，通过QLED显示实现柔性显示所面临的关键技术挑战与上述柔性OLED显示所面临的关键技术挑战基本一致也就是说，柔性QLED显示是以现有柔性OLED显示为基础的。

相比于OLED显示，QLED显示具有其独特的优势，主要优势是量子点不像OLED分子具有较多的振动能级，其能量分布主要取决于微观尺寸，因此只要量子点制作工艺控制得当，保证量子点的尺寸分布可控，就可以实现铵好的色彩纯度，有利于得到更纯的单色光，从而拓宽了显示色，域。

同时，量子点的发光光增随着量子点尺寸的改变，可以方便地控制其严生从红色到蓝色的不同可见光被长的发光目前的量子点大都采用核壳结构，使用的材料主要有用于成核的CS、CdS,以及用于亮层的ZnS、ZnSc等为了铵好地分散和保证成膜性能，量子点的小层包裹有机体层。

此外，P、钙钛矿等纳米晶发光材料在同步发展中虽然量子点显示具有更宽广的显示范围，但将QLD应用到柔性显示，除面临与上述柔性OLED显示类似的技术挑战外，还有一些它自己需要解决的核术挑战目前，QD量子点发光层和电子传输层等的制备，主要通过溶液法工艺实现，暂时还无法通过蒸镀等成熟工艺实现，因此，QLD显示包括基于它的柔性显示都必须依赖印刷显示技术等溶液法工艺技术的成熟。

如何通过印刷显示技术实现高频率、稳定的量子点像素发光是目前QLED显示产业必须解决的间题

Micro-LED显示与前两者技术路线有所不同Micro-LED显示技术是一种新型的由微米级半导体发光单元组成的阵列技术，是显示技术与LED技术二者复合集成的综合性技术，其具有自发光、高效率、低功耗、高集成、高稳定性、全天候工作的优点，其发光原理是半导体晶体形成导带和价带，不同的掺杂和选材，形成不同能级。

当对一个PN异质结施加电压时，电子和空穴分别从N型和P型一侧注入，并在异质结区进行复合，从而产生发光现象目前在蓝宝石、硅单晶等基板上制作发光芯片的技术比较成熟发光芯片经过封装形成LED灯珠，就可以用于各种场合。

Micro--LED显示技术从概念上说，它更像把现有的巨幅显示中应用的LED灯珠阵列技术进行徽缩化，在电视乃至更小尺寸显示的应用场合，用大量微米级独立的LD组成显示所需的像素阵列这与此前已有的大中小尺寸显示技术区别很大，导致Micro-LED显示在工艺上面临全新的挑战，需要重新设计整个像素层的制作流程。

图1-11所示为Mcro-LED显示面板制作示意图，目前其发光层的常见制作流程是，首先在适合晶体生长的衬底上分别生长制造RGB发光半导体二极管，形成发光芯片，然后通过刻蚀技术等降低这些发光芯片与衬底的结合力并采用批量转移技术将这些发光芯片转移到中介衬底上，接着从中介衬底转移到已经制好驱动电路的目标显示基板上，让电极与发光芯片实现邦定并加固。

重复这样的过程，直到RGB多种颜色的发光像素阵列全部制成其中，LED制造后的巨量转移，实现与驱动电路的良好邦定并保持产品良率成为决定Micro-LED显示技术成败的关健由于未来显示分辨率要求越来越高，因此像素的数量是巨大的。

以RGB显示的FHD来说，大约有600万个不同颜色的子像素如果采用4K高清显示技术，则会有2400万个子像素想在这样数量巨大的像素转移过程中保证成功率，面临巨大挑战尤其当显示尺寸增大，需要多次分批转移时，保证每一次转移性能一致，难度极大。

因此，目前在小尺寸显示方面，如ARVR高分辨率小显示屏，Micro--LED显示已有一些样品，但尚未能在手机、电视等产品中实现应用

将Micro-LED技术应用到柔性显示中，除需要应对上述挑战外，还需要验证柔性驱动基板和Micro-LED的结合是否良好基于Micro-LED制作流程，把基板换成柔性T℉T基板就可以实现柔性显示这一点与前述OLED、QLED技术转移到柔性显示中面临的挑战类似，因此可以互相借鉴。

除此以外，还需要解决的问题是在柔性基板上如何稳固地连接驱动电路和发光芯片，保证在各种弯曲之后依然能有效地邦定实现发光虽然面临这些挑战，但从显示的效果来说，Micro-LED显示有自身的优势，如发光器件的寿命长、色彩纯度高、色域较宽、能够实现较高亮度等。

此外，由于LED发光芯片只需要较小的面积就能实现较高的亮度，像素占空比较小，因此在柔性的设计方面可以进行相对应的特殊设计因此Micro-LED显示技术是未来柔性显示技术的重要选择之一，应用该项技术，东京大学与大日本印刷公司合作研发了全彩LED可伸缩皮肤显示器（见图1-12)。

以上，就是关于主动发光技术的介绍，如有错误之处，请批评指正！