量子点技术介绍

量子点技术简介夏明星2018.11.30量子点膜在手机产品上的应用三.高色域各种方案比较以及特性一.高色域概念及标准简介二.量子点的原理以及结构四.后续发展方向色彩基本概念标准简介色域：又称为色彩空间，在液晶显示系统中能够产生的颜色的总和,在CIE色域空间图中通常定义为三基色构成三角形面积;本报告NTSC标准基于CIE1931色度图制定的标准。各种标准在彩色空间图中分布情况如下：量子点主要有少量的原子组成的纳米材料，直径通常在2-10nm左右，主要由IIB-VIA或者IIIV~VA元素组成，如含镉、锌等的CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、GaN、InAs等。主要特点-受高能蓝光激发，通过量子点效应发光-量子点发射光波长颜色可调-其发射波谱具有较窄的半峰宽，基色光的纯度更高-色彩表现范围增大，可实现更高色域标准--电致QD-LED材料可直接用来制作极薄、极轻的显示屏。不同大小的量子点材料发光的颜色量子点的原子结构图量子点简介基本原理：量子点是由锌、镉、硒、和硫原子组合而成。每当受到光或电的刺激，量子点便会发出有色光线，光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定，这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色。量子点的发光峰窄、发光颜色随自身尺寸可调、发光效率高，非常适合用作显示器件的发光材料。量子点的大小与发出光线光谱的关系量子点膜发光原理量子点的光谱与普通背光的光谱比较量子点在显示技术领域的应用主要包括两个方面：1、基于量子点电致发光特性的量子点发光二极管显示技术（QuantumDotslightEmittingDiodeDisplays，即QLED）2、基于量子点光致发光特性的量子点背光源技术（QuantumDots-BacklightUnit，即QD-BLU.）量子点LED光谱量子点应用领域量子点背光量子膜背光光谱数据蓝光波峰445nm半峰宽430~450nm与普通背光区别不大绿光波峰530nm半峰宽520~550nm红光波峰630nm半峰宽610~640nm更换扩散膜背光亮度损失9100nit到6500nit将量子点分散在光学胶层中，用两张高阻隔膜对其进行包夹封装，UV固化，成型即为量子点膜。主要用途：1.搭配蓝光LED，为显示器面板提供优质高效的红绿蓝三基色光，可扩展色域至100%NTSC及以上；2.量子点层可附着于扩散膜，发光效果最佳；3.适用于电视、电脑显示器、笔记本电脑、触屏电脑、手机等，显示器、笔电、手机量子点膜等产品。量子膜在液晶显示屏的应用量子膜结构量子点背光结构与普通背光区别如下：1.将原有扩散片更换为量子点膜，厚度约为110um。2.LED使用常规封装不需要荧光粉。其他工艺暂不发生变化量子点背光与普通背光的区别各种LCD光谱图与量子点背光搭配亮度测试IPSLCD色域NTSC70%搭配量子点透过率提升0.6~1%NTSC85%搭配量子点透过率提升1~2%光谱图龙腾光电BOE翰彩光电华星光电实测数据普通背光亮度9000，模组亮度390nit量子点背光亮度6500，模组亮度340nit普通背光亮度9200，模组亮度370nit量子点背光亮度6500，模组亮度360nit量子点背光搭配普通LCD实测数据普通背光量子点背光高色域背光背光光谱白色透过光谱类型7C原装屏7C量子点背光7C高色域背光颜色红绿蓝白红绿蓝白红绿蓝白背光亮度9024.16481.78309.119亮度61.5249301.944227.81393.001780.0929237.005125.2906344.7873102.31319.42333.853387.7873X坐标0.64070.3310.14770.28590.68640.22710.150410.29650.66080.26890.1490.2965Y坐标0.34590.59230.04470.29810.30610.69340.04680.29870.31770.6260.06480.2987NTSC67.88%103.25%81.19%总结量子点背光的色域提升较高，但亮度衰减较多类型BOE6.26高色域搭配普通背光BOE6.26高色域搭配量子点颜色红绿蓝白红绿蓝白背光亮度9253.4326451.631亮度73.251273.10729.987377.426112.567231.9825.427367.091X坐标0.65980.28810.15280.28450.68720.20630.15530.352Y坐标0.33410.65010.0470.29560.30750.73230.06410.3435NTSC84.00%108.00%总结搭配高色域产品在亮度方面基本一致，色坐标相对差异较大普通背光量子点背光背光光谱白色透过光谱量子点背光搭配高色域LCD实测数据量子点背光提高透过率说明量子点背光量子点的光谱峰值与LCD的透过峰值基本一致，导致光的利用率高LCD光谱红绿蓝谱线图代表，LCD的红绿蓝滤光层在可见光谱的光透过状态普通背光普通背光在黄光区的光谱都被吸收了，导致光利用率低量子膜1.色域提升35%，2.显示色差真实红绿蓝波峰窄，3.搭配高色域LCD有高穿透率4.国产自主研发可根据对应的LCD进行定制亮度损失约15%工艺成熟度低耐久性相对较差115常规背光更换无封装蓝光LED扩散膜更换为量子膜OLED高色域，高亮度自主发光，功耗低，模组成本高，生产工艺要求高，货源紧张200+自主发光高色域LCD色域提升15%，过渡性产品105蓝光芯片+新红粉常规背光应用广泛，工艺技术成熟单价低，亮度高色彩还原度低，颜色不纯100蓝光芯片+黄色荧光粉显示模式优点缺点模组成本工艺制程光谱图量子手机模组的性能对照序号名称NTSC亮度比/方案一优点缺点备注方案一目前量产方案蓝光芯片+Yag（黄）荧光粉方式72%100成熟应用色域稍低该方案为目前所有常规LED电视采用方案方案二蓝光芯片+RG粉（红绿粉）84%70%价格低，技术成熟光效低、色域提升有瓶颈B449nmchipNewG533nm+R650nm；海信前期ULED电视使用此方案方案三蓝光芯片+新红粉86%90%性价比高存在17mS红色拖尾，在3D扫描等脉冲驱动下可能存在一定影响B449nmchipNewRed(631nm)+G533nm；目前LED厂家主推的色域方案方案四R、G、B芯片110%45%-50%高色域1、光效低2、R芯片工作不稳定B449nm/G517nm/R650nm；专业级显示器中有使用该方案方案五G、B芯片+R粉102%45%-50%高色域光效低B（449nm）/G(517nm)chip+Red650nm方案六UV芯片+RGB荧光粉84%70%/紫外光芯片、蓝色荧光粉可靠性差，光效低紫外光激发RGB荧光粉方案七蓝光芯片+量子点105%60%-70%高色域1、光效较差调整量子点的尺寸可调整色域值各种高色域背光方案对比，目前具有较高性价比的高色域方案为：新红粉方案；量子点技术。量子大尺寸平板电视模组的性能对照后续发展计划计划搭配高亮度蓝光LED，实现高色域模组实现产业化量子点量子粉LED将荧光粉更换为量子粉高耐久可靠性材料可以适应更高可靠性的材料量子膜手机模组推广从大尺寸显示产品到小尺寸的推广薄型化量子膜产品厚度50~100um