精彩回顾 |从高分子材料视角看健康显示,博益鑫成谈钙钛矿量子点及其在超低蓝光显示上的应用
2021年6月30日,中国(上海)显示及功能膜应用技术创新峰会在上海新国际博览中心顺利落下帷幕。昆山博益鑫成高分子材料有限公司研发部部长童建宇在峰会上发表了《钙钛矿量子点及其在超低蓝光显示上的应用》演讲,详细阐述了钙钛矿量子点技术的独特优势和发展概况,重点介绍了博益鑫成无镉量子膜的优秀性能。
一、钙钛矿量子点技术的发展概况
钙钛矿分子结构 蓝:A 橙:B 黑:X
A:Cs+,CH3NH3+,NH=CH3+,位于晶格八个顶点
B:Pb2+,Sn2+等金属离子,位于体心
X:卤素离子占据面心
钙钛矿是一类与自然界常见的钛酸钙有共同晶体结构的材料。它的化学组成是ABX3。
当我们把钙钛矿材料通过一些特殊的方法做到纳米值的时候,它会表现出与传统量子点材料不一样的特色。首先它可以通过组成来调控吸收以及发射光谱。另外它具有非常高的缺陷容忍度,也基于这个特点在量子闪率上表现出非常高的效率,可以接近百分之百。同时钙钛矿的合成与传统的镉系相比,它的合成方法更加简单,我们可以很好的通过液相合成或者是通用的热注入法可以做到很好的尺寸分布。
正是基于钙钛矿量子点表现出来的特点,它在太阳能电池、激光、光电探测器、荧光太阳能聚光器等领域有非常大的应用价值。
基于钙钛矿量子点的结构,它的化学键是离子键,为了提升它的稳定性,各个厂商做了多方的努力。主要是分为以下几个方面。
第一种方法是通过表面配比的改进来提升配比对钙钛矿晶体的保护。第二种常见的方法是通过无机盐的包覆,可以有效的改善侵蚀。还有一个方法是通过聚合物材料的复合,通过对水氧阻隔比较强的材料进行分散,制成薄膜,也可以提升钙钛矿量子点的特性。为了进一步提升钙钛矿量子点的特性,最终做到显示的应用,BYE的思路是通过无机、有机多重包覆的方法,最终使钙钛矿量子点在显示上有应用价值。二、BYE无镉量子膜的优秀性能
近几年钙钛矿量子点技术的成熟,各个品牌都提出了钙钛矿量子点的显示器,以及随着Mini Led的推广,量子点膜的需求也呈现井喷的增长。BYE在2015年就开始在钙钛矿量子点技术上进行布局,我们与国内高校进行合作,采用比较绿色环保的技术合成的钙钛矿量子点。
Green Quantum-Dot
钙钛矿量子点展现出了无镉,荧光效率高等的特点,同时可以通过化石组成的调控,可以将钙钛矿量子点的发射光谱从400到800可以进行任意的调整。BYE量子点荧光光谱
镉系钙钛矿量子点的发展,九几年就开始兴起。但是钙钛矿量子点虽然发展是从2015年,短短的几年表现出来的性能已经可以与传统的镉系量子点进行媲美。更加重要的是它表现出来更窄的线宽,更重要的是无镉材料,这样的话非常有利于它在欧盟的推广。BYE利用钙钛矿的技术,希望最终应用到新型显示中。BYE初期集中应用在液晶模组的显示。通过将钙钛矿量子点进行膜并化,然后集成。利用蓝光LCD加上红色荧光粉的紫色光源,通过绿色的钙钛矿量子点膜最终组成一个白色的背光,这个背光可以用到液晶模组,最终应用到显示中。为了做到钙钛矿量子点薄膜,BYE将钙钛矿量子点进行有效的包覆,分散到一些UV的树脂中,通过特殊的方法进行膜变化,进一步提升稳定性。BYE采用的Slot Die工艺,可以有效的保证产品的均匀性,厚度公差可以控制在正负3微米以下,从而保证整机画面的均一性。
同时BYE对整机的色域进行了分析,可以看到BYE量子点膜显示器的NTSC的色域可以达到115%以上,而且色坐标可以很好的调整到白平衡的状态。
BYE前期在研究钙钛矿量子点膜的时候,最终需要组配各种各样的背光膜组。在这个研发中,前期没有注意到背光中的短波蓝光对眼睛的伤害,没有特别注意这一点。BYE发现经过半年没有防护在蓝光的情况之下,发现眼睛的视力下降,而且平常的视力衰弱。在这个过程中,BYE发现利用钙钛矿量子点膜组合成一个显示器与传统的镉系量子点做的显示器,或者我们平常用的LED做的普通的显示器,具有非常低的蓝光比例。
BYE无镉量子点膜整机对于市售显示器进行的分析,可以看到明显的低于市售显示器的背光,可以看到蓝光比例也明显低于背光的比率。意味着BYE的量子点膜组合成的显示器确实有非常好的显示效果。同时BYE无镉量子点膜显示器的背光光谱对莱茵Eyesafe进行对比,也能够符合莱茵Eyesafe显示标准的要求。而且对色彩准确度和色域覆盖率也很好的符合莱茵Eyesafe标准。因此BYE钙钛矿量子点膜可以很好的做到低蓝光,但同时它不影响显示的效果。钙钛矿量子点膜的稳定性问题是导致它难以真正应该到显示技术上。BYE通过比较特殊的二次包覆的方法,有效的提升了钙钛矿量子点的稳定性,最终能够做到显示的应用。BYE无镉量子点膜经高温高湿(60℃&90%RH)老化及高温高湿蓝光(60℃&90%RH&蓝光)老化2000小时后各项性能达标。1、无镉,符合欧盟RoHS
2、重现性好、色均一性佳、绝对量产>90%
3、色域范围广,超低蓝光,可达到110% +NTSC标准色域面积
4、可靠性好,可通过60℃&90%RH&蓝光老化2000h
5、专利授权,无专利冲突
三、 博益鑫成公司介绍
昆山博益鑫成高分子材料有限公司,致力于功能型薄膜材料及涂覆技术的研发和生产,是国家火炬计划重点高新技术企业,当前产品主要服务于显示器,触控屏,玻璃加工,光学膜片,印制电路,半导体,汽车,节能环保,纳米技术等产业链。
博益鑫成公司2001年在深圳成立,2007年公司总部设在江苏省昆山市高新区,是一家集研发、生产和销售为一体的集团性公司。公司在昆山高新区的二厂(一厂)累计投入人民币1.5亿元,主要研发生产涂覆型功能性薄膜材料;昆山二厂总投入人民币2亿元,主要研发生产光学级共挤型功能性薄膜材料和高端涂覆型薄膜材料。
公司在国内同行业中技术创新领先,在“共创共担,同富同荣”发展理念的指引下,注重科学发展,深谙顶尖设计,不断夯实工业基础和营建经久不衰的幸福企业。建立了“江苏省功能性薄膜材料工程技术中心”获得了“国家火炬计划重点高新技术企业”认定和多项高新技术产品及几十项产品专利,真正做到了从塑料改性到制膜,从自主研发合成涂层材料到功能型涂覆,从改造涂覆设备到设计涂覆设备,从实验合成到规模生产,从理论研究到应用研究,从通用技术到专用技术等综合实力在国内同行业中突出的优秀企业。
博益鑫成致力于使您的商业计划实现变得更加顺畅,并根据您的需求设计专门的解决方案和提供更专业的、有竞争力的产品和服务。