三星開發(fā)出采用量子點技術(shù)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(shù)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(shù),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(shù)員研究人員金鐘民(Jong Min Kim)表示:“我們目前已經(jīng)將科學(xué)理論挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化成了實際術(shù)成就。”
量子點是一些肉眼無法看到的、極其微小的半導(dǎo)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(dāng)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(zhì),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-Ho Kim)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(guān)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(jìn)行壓制成量子點層,去掉表層后轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移。
在全彩顯示屏中,每個像素還包含了紅、綠、藍(lán)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(fù)沖壓技術(shù)后,研究人員就可以創(chuàng)造出由紅綠藍(lán)條紋組成的圖案。
當(dāng)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(jié)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(qū)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(shù)官(CTO)斯·柯伊-沙利文(Seth Coe-Sullivan)稱:“這是一個令人震撼的展示,雖然從單個技術(shù)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(shù)組合到了一起,給人留下了深刻的印象。”
不過他仍舊謹(jǐn)慎表示,還有很多研究/工程領(lǐng)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(shè)備節(jié)能型還不能與OLED相媲美,而且持久性上還需要進(jìn)一步提高。目前的量子點屏在10000小時后就會亮度大減。當(dāng)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)。(