量子點-聚合物復合材料因高發(fā)光效率（PLQY）、窄光譜寬度（FWHM）和可調顏色，在顯示和照明領域極具潛力。但量子點穩(wěn)定性差且難以大規(guī)模生產，需通過聚合物封裝解決。聚合物憑借易加工、化學穩(wěn)定、兼容性好等特性，成為保護量子點的理想材料。美能顯示作為專注于研發(fā)顯示行業(yè)精密高效檢測設備的企業(yè)，將聚焦于量子點-聚合物材料在背光顯示領域的應用與發(fā)展，推動其在寬色域背光顯示領域的應用。

1

MILLENNIAL DISPLAY

背光顯示技術

目前市場上使用的背光顯示技術主要是光致發(fā)光（PL）型。光致發(fā)光技術常見于液晶顯示器（LCD）中，其中采用藍色發(fā)光二極管（LED）和下轉換發(fā)光材料（如熒光粉或量子點）作為背光源。在顯示設備的眾多組件中，發(fā)光材料是決定顯示性能的核心因素。

為了提供卓越的顯示質量，發(fā)光材料必須具備幾個關鍵特性：高發(fā)光效率、高色純度、良好的穩(wěn)定性。

光致發(fā)光液晶顯示器結構示意圖

2

MILLENNIAL DISPLAY

量子點背光顯示的重要指標及相關參數

（1）色域與半峰寬：色域反映顯示設備（如電視、電腦顯示器、打印機等）的色彩顯示能力，色域越大、色彩越豐富。半峰寬用于衡量發(fā)光材料光譜寬度，受多種關鍵因素影響，窄半峰寬有助于提升顯示色域和色彩還原度。

（2）亮度與光致發(fā)光量子產率：背光源亮度對顯示性能至關重要，尤其是在高動態(tài)范圍（HDR）內容呈現、對比度以及強光環(huán)境下的色彩表現等方面。高亮度可增強可見性和色彩表現。光致發(fā)光量子產率（PLQY）是描述材料光致發(fā)光效率的一個關鍵參數，其值越高，顯示亮度越高，熱效應越小。

（3）使用壽命與穩(wěn)定性：背光源使用壽命影響顯示設備整體壽命和用戶體驗，受多種因素制約。量子點穩(wěn)定性關乎顯示質量，高穩(wěn)定性量子點可避免光衰減和顏色變化。

3

MILLENNIAL DISPLAY

量子點背光源顯示材料發(fā)展

（1）II-VI族量子點材料：從傳統(tǒng)含鎘量子點向無鎘替代材料發(fā)展。含鎘量子點性能優(yōu)良，但存在毒性和污染問題；鋅基量子點環(huán)保但量子效率和亮度較低；銅銦硫量子點雖無毒，但光譜帶寬、穩(wěn)定性差；合金量子點在性能和環(huán)保間取得平衡，但合成技術要求高、成本高。

II-VI族量子點材料表

II-VI族量子點圖

（2）III-V族量子點材料：具有無毒和優(yōu)異光學性能。磷化銦量子點是研究熱點，可滿足環(huán)保要求，但易產生表面缺陷；砷化銦量子點也是一種直接帶隙半導體材料，其發(fā)射波長可通過調節(jié)量子點的尺寸來實現，覆蓋從可見光到紅外的整個范圍。在背光顯示中，砷化銦量子點更多地用于高端顯示設備以擴展光譜（特別是在深紅和近紅外區(qū)域）。

Ⅲ-Ⅴ族量子點圖

（3）鈣鈦礦量子點材料：鈣鈦礦（LHP）量子點展現出巨大的潛力，并被廣泛認為是背光應用領域的一顆明星材料，但其穩(wěn)定性問題，尤其是對水分、氧氣、光照和溫度的敏感性，仍是限制其廣泛應用的主要障礙。如圖所示，為解決這一問題，研究人員正通過表面改性、優(yōu)化合成工藝以及封裝技術等手段來提高鈣鈦礦量子點的環(huán)境穩(wěn)定性。

鈣鈦礦量子點圖

4

MILLENNIAL DISPLAY

量子點-聚合物材料合成及應用

（1）先合成后封裝：是常見合成方法，能保證量子點質量和穩(wěn)定性，但合成、純化和封裝過程復雜，存在界面問題，量子點易團聚，封裝可能不完全。

（2）原位合成：量子點在聚合物基質中直接生成，可避免團聚和分散不均問題，增強量子點與聚合物相互作用，提高材料穩(wěn)定性和光電性能，減少后處理步驟和成本。

（3）量子點封裝于聚合物：量子點與其他材料形成復合材料，如量子點-玻璃復合材料可提高量子點熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性；量子點核-殼復合材料能有效抑制表面缺陷，提升量子點性能，在顯示等領域應用前景廣泛。

用于背光顯示器的量子點聚合物材料表

5

MILLENNIAL DISPLAY

結論與展望

量子點-聚合物材料在背光源顯示領域應用潛力巨大，可提升顯示性能、降低成本。美能顯示未來將集中關注柔性顯示應用的探索以及顯示材料的低成本大規(guī)模生產，有望推動顯示技術進一步發(fā)展。

原文出處:《Research Progress on Quantum Dot-Embedded Polymer Films and Plates for LCD Backlight Display》

*特別聲明：本公眾號所發(fā)布的原創(chuàng)及轉載文章，僅用于學術分享和傳遞行業(yè)相關信息。未經授權，不得抄襲、篡改、引用、轉載等侵犯本公眾號相關權益的行為。內容僅供參考，如涉及版權問題，敬請聯系，我們將在第一時間核實并處理。