不同發(fā)光方式的量子點分類 量子點與OLED結(jié)合技術(shù)

電視被稱為20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，我們的生活也因此發(fā)生了深刻的變化。通過電視屏幕，人們可以不用離開家就知道世界上發(fā)生了什么。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如今人們接收信息的渠道已經(jīng)不局限于電視屏幕，各種大型顯示屏也逐漸進(jìn)入人們的視野，如商場播放廣告的屏幕、電影院的大屏幕、室內(nèi)體育場館的顯示屏等。
顆粒大小決定顏色
光的精靈“量子點”指的是直徑只有幾納米的超微半導(dǎo)體粒子。一納米是十億分之一米?？梢娏孔狱c粒子很小。為了幫助理解，例如，如果地球的大小是1，那么量子點的大小是0.00000001等于一個足球。量子點是無機材料，由一個核和一個直徑為2~10的殼組成，最后被聚合物涂層包裹。
量子點技術(shù)可以追溯到20世紀(jì)70年代。在研究太陽能電池解決能源危機的過程中，貝爾實驗室的LouisBrus博士和前蘇聯(lián)的AlexeiEkimov博士首次發(fā)現(xiàn)了量子點。量子點可以發(fā)射各種高純度的光，具有優(yōu)異的化學(xué)性質(zhì)，在顯示屏、太陽能電池、生物傳感器、量子計算機等應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。量子點顯示是指利用量子點作為光致物質(zhì)或發(fā)光物質(zhì)來提高顯示器的性能，或者利用量子點作為顯示器。
量子點的獨特之處在于，雖然粒子是同一種物質(zhì)，但當(dāng)它們受到光的照射或通電時，它們會根據(jù)粒子的大小顯示不同的顏色。小粒子可以看到藍(lán)色短波光，大粒子可以看到紅色長波光，所以可以通過粒子的大小顯示不同的顏色。
目前，人們正在研究如何更好地將量子點的發(fā)光特性應(yīng)用于顯示屏。量子點應(yīng)用于顯示屏有兩種方式。一種是pl光致發(fā)光，先吸收光再發(fā)光，另一種是電致發(fā)光，在電流的作用下自行發(fā)光。
根據(jù)上述分類，目前的量子點顯示器大致可以分為四種類型。其中有些技術(shù)已經(jīng)商業(yè)化，有些技術(shù)還需要進(jìn)一步研究。
量子點薄膜已經(jīng)商業(yè)化，在LCD中加入量子點薄膜可以提高圖像質(zhì)量。如如圖，所示，將含有量子點顆粒的薄膜插入到背光模塊(BLU)上，穿過該薄膜的光通過液晶和濾色器顯示出所需的顏色。
量子點彩色濾光片模式
量子點薄膜模式采用在LCD背光模塊上增加薄膜的結(jié)構(gòu)。彩色濾光片的方式是在LCD的彩色濾光片上添加量子點材料來表達(dá)顏色。與量子點薄膜相比，量子點發(fā)出的光更接近人的眼睛，因此顏色表達(dá)的純度更高。
量子點與OLED結(jié)合的方式目前學(xué)術(shù)界正在探討量子點與OLED技術(shù)結(jié)合的方式。這項技術(shù)利用OLED的藍(lán)色作為背光，光線通過量子點組成的紅、綠濾光片，顯示出想要的顏色。如上所述，量子點中的藍(lán)色粒子最小，難以控制。所以在盡可能保持高純度藍(lán)色的同時，用紅色和綠色來充分發(fā)揮量子點的優(yōu)勢。
量子點作為自發(fā)光材料的使用方式，最終是量子點作為自發(fā)光材料的使用方式。與上述三種技術(shù)不同，由量子點材料組成的RGB子像素在電流的作用下自行發(fā)光。發(fā)光結(jié)構(gòu)與普通的OLEO相似，不同的是發(fā)光物質(zhì)由有機物變?yōu)闊o機量子點。
越小越華麗的“微型LED顯示”技術(shù)就是用超小型LED作為像素制作顯示面板。微型LED顯示屏類似o  LED，RGB子像素自行發(fā)光，視角大，發(fā)光效率高，顏色清晰。與LCD不同，微型LED可以驅(qū)動每一個像素，所以對比度無限，響應(yīng)速度快。
液晶顯示器、有機發(fā)光二極管和微型發(fā)光二極管顯示結(jié)構(gòu)的比較
對比LCD和OLED的截面結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)微型LED的結(jié)構(gòu)在理論上更簡單。目前還處于研發(fā)階段，量產(chǎn)后可能會在某些方面有所改進(jìn)。對于噴墨打印，首先，OLED材料應(yīng)該在溶劑中熔化，使其成為墨水形狀。包含有機發(fā)光二極管材料的墨水通過噴墨頭的噴嘴印刷在基板的屏障之間。然后通過干燥過程去除溶劑，即可完成OLED材料印刷。噴墨打印技術(shù)可以用于各種類型的顯示過程，特別是在大尺寸OLED領(lǐng)域。這是因為制作大尺寸顯示面板所需的基板數(shù)量要高于8代，而且噴墨法相比真空蒸發(fā)在制作大面積設(shè)備上更有優(yōu)勢。
噴墨打印需要加強材料和制造技術(shù)的研發(fā)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，如果這個問題得到解決，印刷技術(shù)制作OLED顯示屏的時代將全面開啟。