量子點(diǎn)Micro LED解析

現(xiàn)在大街上隨處可見的LED顯示屏，還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈，處處可見LED燈的身影，LED已經(jīng)融入到生活中的每一個(gè)角落。量子點(diǎn)熒光粉為納米等級(jí)的顆粒，其好處為有較佳的吸收率、高轉(zhuǎn)換效率及高演色性等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用以固態(tài)照明及顯示為主。近期的話題，則以三星QLED顯示屏將量子點(diǎn)技術(shù)混合在OLED之中，使顯示器的亮度與色彩的鮮艷度再次提升，這也顯示了量子點(diǎn)已經(jīng)具有產(chǎn)品化的實(shí)力。

然而傳統(tǒng)的量子點(diǎn)普遍含有有毒重金屬鎘，以及容易受到溫度濕度影響等問題。中國(guó)臺(tái)灣交通大學(xué)郭浩中教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期專注于量子點(diǎn)結(jié)合Micro LED顯示技術(shù)的研究，近期于量子點(diǎn)與Micro LED上取得相當(dāng)大的突破。LEDinside有幸拜訪了郭浩中教授，請(qǐng)教近期的重大進(jìn)展。

首先為了克服量子點(diǎn)受熱容易衰退的問題，交通大學(xué)開發(fā)出Hybrid-type LED，將量子點(diǎn)灌注至玻璃容器的設(shè)計(jì)，使量子點(diǎn)維持以液態(tài)的方式，有效提升發(fā)光效率與散熱效果，可達(dá)到NTSC 120% 與Rec. 2020 90%的廣色域表現(xiàn)。研究數(shù)據(jù)表示，Hybrid-type LED在大電流(即溫度較高)的操作下，其量子點(diǎn)的轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)固態(tài)的量子點(diǎn)薄膜可以提升24.5%，發(fā)光效率可達(dá)到51lm/W。

更重要的是，由于傳統(tǒng)的綠光量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換率一般不到40%，因此交通大學(xué)近期也發(fā)布了鈣鈦礦量子點(diǎn)紙 (PQD paper)，其厚度只有45微米，鈣鈦礦量子點(diǎn)本身具有不含鎘等有害物質(zhì)及高效率等優(yōu)勢(shì)，郭教授團(tuán)隊(duì)與香港城市大學(xué)何志浩教授合作，將鈣鈦礦量子點(diǎn)結(jié)合了納米玻璃纖維制作成PQD paper，提升鈣鈦礦量子點(diǎn)壽命的同時(shí)，也達(dá)到了120 lm/W的高轉(zhuǎn)換效率。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)光波長(zhǎng)為518nm的綠光PQD paper對(duì)于藍(lán)紫光擁有高達(dá)91%吸收率。郭教授團(tuán)隊(duì)也采用綠色的PQD Paper與紅色的KSF材料搭配藍(lán)光LED制作出白光LED，其可達(dá)到NTSC 123%與Rec. 2020 92%，經(jīng)過連續(xù)250小時(shí)的點(diǎn)測(cè)，整體的光通量?jī)H下降12.4%，大幅改善了鈣鈦礦材料容易受到水氧導(dǎo)致衰退的影響，郭教授團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在也在開發(fā)使用原子層沉積(ALD)鈍化保護(hù)技術(shù)制作PQD paper的保護(hù)層，預(yù)期可將信賴壽命提升超過1,000小時(shí)。

此外，PQD paper的另一大亮點(diǎn)就是可撓的特性，目前已經(jīng)可以做到0.28mm-1曲率半徑的彎曲，未來在可撓式面板或穿戴式組件都有很大的應(yīng)用價(jià)值。以上就是LED技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來的LED燈回越來越高效，使用壽命也會(huì)由很大的提升，為我們帶來更大便利。