不同发光方式的量子点分类 量子点与OLED结合技术
2021-03-04 18:17:37
电视被称为20世纪最伟大的发明之一,我们的生活也因此发生了深刻的变化。通过电视屏幕,人们可以不用离开家就知道世界上发生了什么。随着科学技术的发展,如今人们接收信息的渠道已经不局限于电视屏幕,各种大型显示屏也逐渐进入人们的视野,如商场播放广告的屏幕、电影院的大屏幕、室内体育场馆的显示屏等。
颗粒大小决定颜色
光的精灵“量子点”指的是直径只有几纳米的超微半导体粒子。一纳米是十亿分之一米。可见量子点粒子很小。为了帮助理解,例如,如果地球的大小是1,那么量子点的大小是0.00000001等于一个足球。量子点是无机材料,由一个核和一个直径为2~10的壳组成,最后被聚合物涂层包裹。
量子点技术可以追溯到20世纪70年代。在研究太阳能电池解决能源危机的过程中,贝尔实验室的LouisBrus博士和前苏联的AlexeiEkimov博士首次发现了量子点。量子点可以发射各种高纯度的光,具有优异的化学性质,在显示屏、太阳能电池、生物传感器、量子计算机等应用领域具有广阔的发展前景。量子点显示是指利用量子点作为光致物质或发光物质来提高显示器的性能,或者利用量子点作为显示器。
量子点的独特之处在于,虽然粒子是同一种物质,但当它们受到光的照射或通电时,它们会根据粒子的大小显示不同的颜色。小粒子可以看到蓝色短波光,大粒子可以看到红色长波光,所以可以通过粒子的大小显示不同的颜色。
目前,人们正在研究如何更好地将量子点的发光特性应用于显示屏。量子点应用于显示屏有两种方式。一种是pl光致发光,先吸收光再发光,另一种是电致发光,在电流的作用下自行发光。
根据上述分类,目前的量子点显示器大致可以分为四种类型。其中有些技术已经商业化,有些技术还需要进一步研究。
量子点薄膜已经商业化,在LCD中加入量子点薄膜可以提高图像质量。如如图,所示,将含有量子点颗粒的薄膜插入到背光模块(BLU)上,穿过该薄膜的光通过液晶和滤色器显示出所需的颜色。
量子点彩色滤光片模式
量子点薄膜模式采用在LCD背光模块上增加薄膜的结构。彩色滤光片的方式是在LCD的彩色滤光片上添加量子点材料来表达颜色。与量子点薄膜相比,量子点发出的光更接近人的眼睛,因此颜色表达的纯度更高。
量子点与OLED结合的方式目前学术界正在探讨量子点与OLED技术结合的方式。这项技术利用OLED的蓝色作为背光,光线通过量子点组成的红、绿滤光片,显示出想要的颜色。如上所述,量子点中的蓝色粒子最小,难以控制。所以在尽可能保持高纯度蓝色的同时,用红色和绿色来充分发挥量子点的优势。
量子点作为自发光材料的使用方式,最终是量子点作为自发光材料的使用方式。与上述三种技术不同,由量子点材料组成的RGB子像素在电流的作用下自行发光。发光结构与普通的OLEO相似,不同的是发光物质由有机物变为无机量子点。
越小越华丽的“微型LED显示”技术就是用超小型LED作为像素制作显示面板。微型LED显示屏类似o LED,RGB子像素自行发光,视角大,发光效率高,颜色清晰。与LCD不同,微型LED可以驱动每一个像素,所以对比度无限,响应速度快。
液晶显示器、有机发光二极管和微型发光二极管显示结构的比较
对比LCD和OLED的截面结构,可以发现微型LED的结构在理论上更简单。目前还处于研发阶段,量产后可能会在某些方面有所改进。对于喷墨打印,首先,OLED材料应该在溶剂中熔化,使其成为墨水形状。包含有机发光二极管材料的墨水通过喷墨头的喷嘴印刷在基板的屏障之间。然后通过干燥过程去除溶剂,即可完成OLED材料印刷。喷墨打印技术可以用于各种类型的显示过程,特别是在大尺寸OLED领域。这是因为制作大尺寸显示面板所需的基板数量要高于8代,而且喷墨法相比真空蒸发在制作大面积设备上更有优势。
喷墨打印需要加强材料和制造技术的研发。业内人士认为,如果这个问题得到解决,印刷技术制作OLED显示屏的时代将全面开启。