CCM实现彩色化技术法在电致发光(EL)显示器中的应用(2)

2009-11-18 刘红君 上海广电电子股份有限公司 平板显示技术研究开发中心

  当荧光颜料含量减少时,由于基底蓝光没有被充分利用,残余的光透过色彩转换膜后,导致转换后的红光和绿光色彩不纯,无法实现显示器中所要求的三基色;而当荧光颜料浓度过大时,就会发生荧光颜料浓度淬灭,这是由于荧光颜料浓度过大,所吸收的激发态能量于相同类型的荧光颜料之间反复运动,导致发射光无法发射,从而引起了荧光淬灭。所以通过实验找到合适的配比是实现CBB技术的关键。

1.2、CCM 膜厚对光转换效率的影响

  本文中CCM 材料是通过印刷方法制备到基板上,通过改变不同的工艺条件得到不同的膜厚,并对不同膜厚与色彩转换效率之间的影响进行了分析,如图8 和图9 所示。由图可以看出,当膜厚较薄时,会有部分基底蓝光透过CCM 膜而影响转换光的色纯,随着色彩转换膜厚度的增加,转换光纯度也不断增强,但是,所对应的色彩转换效率却不断的下降。这说明厚度超过一定程度,只会单纯地阻止了蓝光的透过,并没有促进红光或绿光的转换,反而损失了入射光效率,从而降低了色彩转换膜的转换效率。经过实验摸索,得到色彩转换膜的厚度在20 um 左右时,转换效率较高。

  图8 颜料Orange Red 含量为40%时,色彩转换膜厚度对CIE(X,Y)和转换效率E 的影响

  图9颜料Green 含量为33%时,色彩转换膜厚度对CIE(X,Y)和转换效率E的影响

1.3、基底蓝光的亮度对色彩转换效率的影响

  我们分析了当基底蓝光的亮度变化时,对光转换效率的影响。结果见表1和表2。

  由表1和表2可以看出,随着激发蓝光亮度的增加,所转换的绿光和红光的亮度也相应的增加,但是,转换效率变化不大。由此可得,激光光源的亮度对转换效率影响不大。

2、分析、讨论

  从以上分析可知,不同的颜料含量、不同的膜厚等,对于CCM材料实现光转换功能时的转换效率都有一定的影响,对于本实验中用的绿光色彩转换膜,当颜料含量为37%时,色彩转换效率最大为200%,所对应的波长为516nm,色坐标为(0.27,0.63);对于红色色彩转换膜,当颜料Orange Red含量为43%时,色彩转换效率最大为99%,所对应的波长610nm,色坐标(0.60,0.32);随着色彩转换膜的厚度增加到一定程度时,其转换后的光色纯度不断增大,但色彩转换效率会随之下降,本实验中得到的最佳膜厚为20μm;又通过改变基底蓝色的亮度分析了对转换光的影响,得到转换光的亮度随着激发光的光强呈正性变化,但转换效率基本不变。综合以上可知,通过调整CCM材料的配比和制备工艺,可以得到EL显示器所要求的能保证一定纯和亮度的三基色。

3、综述

  目前各类平板显示器对色彩的要求越来越高,而且各类显示技术相互竞争又非常激烈,降低成本的压力越来越大,对于液晶显示器来说,占成本很大比例的CF膜,在降低成本,提高性能等方面的压力也随之增大。市场上各类企业也都在材料、生产工艺等方面做了大量改进工作,以提高彩膜性能,降低成本。

  本文研究的CBB彩色化技术,与液晶中CF技术相比,虽然两种显示器的发光机理不同,但就其实现彩色的技术上,工序简单、成本较低。液晶显示器中的CF膜的制备需要红、绿、蓝三道光刻工序成形,而CCM只需要红和绿两道工序;从实现彩色看,CCM利用了光转换材料,其祝贺效率可以达到100%以上,而CF是利用了颜料的过滤性能,从背光源的白光中过滤出红、绿、蓝三基色,其效率低于1,入射光利用低,损耗大。而与直接沉积红、绿、蓝三基色实现彩色的方式比较,又避免了由于三基色的寿命、发光效率以及衰减度相差较大,造成的彩色显示器偏色的问题。虽然此项技术还不能再显示行业中得到广泛应用,但也为实现平板彩色化技术提供了一种供选择的方法。