三星開發(fā)出采用量子點技術的全彩色有源矩陣顯示屏

三星研究人員日前宣布，他們已經(jīng)開發(fā)出了全球首款采用量子點技術的全彩色有源矩陣顯示屏。相比目前手機、MP3使用屏幕，量子點顯示屏更亮、更節(jié)能、價格也更低廉。

三星研發(fā)的4寸顯示屏使用有源矩陣技術，即使用薄膜晶體管來控制每個彩色量子點像素。研究人員目前已經(jīng)使用玻璃基板或可彎曲塑料基板實現(xiàn)了顯示屏原型機的生產(chǎn)。三星技術員研究人員金鐘民(JongMin Kim)表示：“我們目前已經(jīng)將科學理論挑戰(zhàn)轉化成了實際術成就。”
量子點是一些肉眼無法看到的、極其微小的半導體納米晶體，是一種粒徑不足10納米的顆粒。通常說來，量子點是由鋅、鎘、硒和硫原子組合而成。每當受到光或電的刺激，量子點便會發(fā)出有色光線，光線的顏色由量子點的組成材料和大小形狀決定，這一特性使得量子點能夠改變光源發(fā)出的光線顏色。目前大多數(shù)顯示器和電視都使用的是功耗較大的液晶屏，雖然OLED屏能夠呈現(xiàn)更加出色的畫質，并且十分節(jié)能，但是它目前還只適用于小屏產(chǎn)品，對于電視這樣的顯示屏價格過于昂貴，而且其使用的有機材料壽命也短。
三星研究員金臺鎬(Tae-HoKim)稱，量子點屏功耗不到液晶屏的五分之一，并且比OLED屏更亮、壽命更長。更重要的是，它的生產(chǎn)成本還不到液晶屏和OLED屏的一半。
量子點屏存在的巨大潛力已經(jīng)吸引了其它主要制造商的的關注，除三星外，LG也在和美國QD Vision公司合作開發(fā)量子點LED屏。
為了制造該顯示屏的原型產(chǎn)品，三星研究人員首先將量子點溶液涂在硅板上，然后蒸發(fā)，再將突起部分進行壓制成量子點層，去掉表層后轉壓到玻璃基板或塑料基板上，該過程就實現(xiàn)了量子點到基板的轉移。
在全彩顯示屏中，每個像素還包含了紅、綠、藍三個子像素，這些不同顏色像素通過組合產(chǎn)生了上百萬種色彩。經(jīng)過使用反復沖壓技術后，研究人員就可以創(chuàng)造出由紅綠藍條紋組成的圖案。
當然這些條紋形成的幕后功臣就是薄膜晶體管陣列，三星使用的薄膜晶體管陣列由非結晶鉿銦鋅氧化物組成，相比傳統(tǒng)非晶硅晶體管，它們能夠提供更加穩(wěn)定的電流。其驅動的子像素寬度在50微米，長度100微米，小到足夠手機顯示屏使用。
QD Vision創(chuàng)始人和首席技術官(CTO)斯·柯伊-沙利文(SethCoe-Sullivan)稱：“這是一個令人震撼的展示，雖然從單個技術上來講并不算新，但是三星確實做了大量出色的工程研究并將這這些技術組合到了一起，給人留下了深刻的印象?！?br /> 不過他仍舊謹慎表示，還有很多研究/工程領域的問題需要解決，量子點屏距離量產(chǎn)還需要三年的時間。目前最好的量子點設備節(jié)能型還不能與OLED相媲美，而且持久性上還需要進一步提高。目前的量子點屏在10000小時后就會亮度大減。當然，研發(fā)人員的最終目的還是低成本制造、大規(guī)模量產(chǎn)。