印刷顯示技術近年來成為業界重點關注的發展方向，全球多家企業、高校及研究機構均在緊鑼密鼓加以研究，以圖引領新一代新型顯示技術的航向。
英國《自然》雜誌下屬的《自然通訊》近日刊登了一篇TCL集團工業研究院專家團隊發表的論文，證實TCL已經攻克了印刷顯示材料中紅色量子點材料的壽命難題。事實上，紅綠藍三基色量子點材料的效率和壽命難題，絕大多數都已被TCL率先攻破，印刷顯示材料距離產業化已經不遠。
《自然通訊》（Nature Communications)雜誌截圖
「動態T微」採訪TCL印刷顯示材料專家團隊
“世界上最好的實驗室”
《TCL動態》日前來到TCL集團工業研究院顯示材料研發中心，採訪了上述論文作者——TCL集團工業研究院副總工程師錢磊博士和曹蔚然博士。
材料合成實驗室的一角
TCL集團工業研究院顯示材料研發中心位於廣州科學園一棟新落成的大廈內。剛接到《TCL動態》的小編，曹蔚然博士就把我們引入一間高大上的實驗室。“這應該是目前，世界上量子點電致發光材料研究領域最好的實驗室了。”85後、美國佛羅里達大學博士畢業、在量子點電致發光領域有著多年研究經驗的曹博士說。這間實驗室1000多平方米，剛投入使用不到兩個月，寬敞明亮，各種實驗器具和各色藥劑整齊放置，幾名身著白大褂、面戴口罩的工程師忙碌地穿梭在各試驗檯間。
實驗室一角
量子點電致發光顯示材料
曹博士從一個櫃子裡拿出三瓶試劑。乍看起來，它們不過是普通的液體，但曹博士拿來一盞紫外燈從背面一照，三瓶試劑立刻顯現出明亮的紅綠藍三色，這就是印刷顯示的主要材料：量子點電致發光顯示材料。
百人團隊攻關量子點電致發光顯示材料
新型半導體顯示技術和材料、人工智能及大數據、智能製造和工業互聯網是TCL聚焦的三大戰略性技術領域。2018年TCL集團全球經理人大會上，有兩位來自顯示技術研發的高管獲得了李東生董事長親自頒發的“傑出經理人”大獎，其中一位就是TCL工業研究院副總工程師錢磊，他也是TCL工研院顯示材料研發中心的負責人。
錢磊博士曾是美國佛羅里達大學（University of Florida，以下以“UF”簡稱）材料專業的博士後，其博士後期間開發了一種新型量子點電致發光二極管（Quantum Dot Light Emitting Diodes，以下簡稱“QLED”）器件結構，並在學校的幫助下，創立了一家公司，後回國從事太陽能行業的材料開發。2015年，TCL組建印刷顯示材料研發團隊，他帶著幾位博士，受邀加盟了TCL，併成為印刷顯示材料開發的帶頭人。
TCL集團工業研究院副總工程師、顯示材料研發中心負責人錢磊博士
在大學裡從事研究只要能發現規律、發表論文就算完成任務，企業裡的研發卻往往直指一個目標，那就是產業化。錢磊告訴《TCL動態》，他加入TCL的任務很明確，就是要在三至五年內，開發出可產業化的量子點印刷顯示材料，並幫助TCL將基於印刷技術的顯示終端最終推向市場。
曹蔚然博士
為了更快更好地實現這個目標，三年內錢磊陸續從國內外著名高校及企業招募新人，團隊規模從原來的6人增加至近百人，絕大多數都是碩士以上學歷，其中不少是海歸博士。三年來，這個團隊在多個領域實現了關鍵性突破。
TCL攻克了哪些難關？
從2015年至今，TCL在量子點電致發光材料開發上取得了不少成果，錢磊說，其中有三塊最讓他感到自豪。
一是藍光材料的效率。紅綠色光量子點材料效率早在三年前就已解決，而藍光是發光顯示技術裡最難攻克的一個基礎色光，它的光子能量最高，要激發它需要的能耗和驅動電壓都比較大，對材料的要求也就較高。經過兩年多的努力，他們於去年底把藍光的外量子效率做到了可量產水平，也是目前為止全球唯一一個獲此成績的團隊。
工程師正在做研究
二是紅綠兩色材料的壽命。此次《自然通訊》雜誌刊登的論文（《Highly stable QLEDs with improved hole injection via quantum dot structure tailoring》通過量子點結構設計提高空穴注入實現超高穩定性量子點發光二極管），說的就是延長紅色材料壽命的原理。“其他性能再好，只要壽命或者穩定性不達標，就沒有辦法進行產業化應用。”曹蔚然博士說。全球範圍內QLED材料開發了近20年，還沒有一個團隊或者一家企業能把QLED顯示材料的穩定性，做到產業化的水平。TCL於去年底在業內第一個把紅綠量子點材料的壽命均做到了這個水平。這標誌著紅綠兩色QLED材料都實現了從實驗室向產業化的重要跨越。
潔淨房
三是印刷工藝的突破。量子點顯示材料從開發到製成墨水，最終還要考慮能否用於打印工藝，否則再好的材料也派不上用場。一般實驗室內的材料開發體系都是用旋塗法進行評估的，但要作為可量產的印刷顯示材料，則一定要保證不同顏色的材料可被噴塗在同一層，這樣一張屏幕才能顯示出五彩斑斕的畫面，而旋塗法不可能達到這個效果。 錢磊告訴我們，最近他們團隊在這方面有了很大突破，打印器件的性能與旋塗法基本上可以在一個水平，這也是往工業化邁進的非常重要的一步。
到目前為止，在印刷顯示材料量產化攻關方面，TCL僅剩藍光材料壽命這最後一個問題。錢磊透露，如果今年能完成集團工業研究院交給他的任務，那就代表三基色的效率和壽命均可達到產業化水平。後續只要廣東聚華/華星光電在打印技術研發方面進展順利，那麼，基於印刷技術的顯示終端就可以推向市場，與公眾見面。
加入TCL三年來，錢磊博士帶領的團隊既承擔了公司內部的研發任務，也承擔了不少國家和省部級的研發項目。錢磊2017年入選廣東省珠江領軍人才計劃，其團隊的六名博士也獲得了廣東省“珠江人才計劃”創新創業團隊資質。他們之所以廣受關注，是因為印刷顯示材料一旦成功實現量產，不但是TCL的突破，也意味著中國真正在新一代顯示技術方面站到了全球最前沿。
（全文詳見《TCL動態》10月刊）
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