CCM實現彩色化技術法在電致發(fā)光(EL)顯示器中的應用

2009-11-18 劉紅君上海廣電電子股份有限公司平板顯示技術研究開發(fā)中心

　　我們都知道市面上流行的平板顯示器，其實現彩色的方法多種多樣，例如傳統(tǒng)的CRT 顯示器是利用了電子轟擊彩色熒光粉發(fā)紅、綠、藍三色光來實現彩色。而目前占主導市場的液晶顯示器之所以能實現彩色，主要借助于彩色濾光片（Color Filter），將白背光源過濾出紅、綠、藍三基色來實現彩色。所以對于彩色液晶顯示器來說，彩色濾色膜是非常重要的材料。而文中介紹的EL 顯示器，因為其發(fā)光原理為主動發(fā)光型，所以其實現彩色的方法不局限于利用濾色膜技術，或者直接沉積紅、綠、藍三基色技術，因為EL 發(fā)藍光的效率、亮度較高，所以可以利用一種CBB（Color By Blue）技術，通過基底藍光激發(fā)CCM（Color Change Materials）材料，來實現紅綠藍三基色的彩色顯示。

　　雖然EL顯示器為主動發(fā)光型器件，可以直接制備發(fā)紅、綠、藍三基色的發(fā)光材料來實現彩色，但由于目前三基色的壽命、激發(fā)率以及衰減度相差較大，造成了彩色顯示器的偏色。為此我們開發(fā)一種色彩轉換方法CBB（Color By Blue）技術，以解決直接實現彩色中出現的這些問題，如圖1 所示。而相對于LCD中利用CF實現彩色的技術來說，CBB方法光損耗小，光利用率更高。CBB技術是以藍色作為基底光源，經過色彩轉換膜轉變成紅光和綠光。在制作工藝上來說，也相較LCD中的CF制作工藝簡化。CBB技術要求色彩轉換材料不僅具有良好的光轉換特性和穩(wěn)定性，而且具有良好的色彩飽和度和色彩轉換效率。一般色彩轉換材料可分為無機和有機兩大類，經研究發(fā)現，有機轉換材料比無機轉換材料具有更高的色彩轉換效率，而且顏色更亮，更鮮艷。本文中研究的CCM材料為有機材料，將其分散于紫外光固化樹脂中，采用絲網印刷工藝制備到ITO玻璃上，然后，經紫外光照射固化后成形。

1、EL顯示器中CCM膜的制備及實驗分析

　　本文介紹的CCM 漿料由預聚物、活性單體、有機熒光顏料、光引發(fā)劑、分散劑、消泡劑、流平劑、附著力增進劑等組成。起光轉換作用的主要成份為有機熒光顏料，是一種在有機熒光染料外包覆熱固性樹脂的微球，其平均粒徑要求在10μm 以下。將這些助劑及光轉換顏料按不同比例進行混合，然后利用分散儀器將其攪拌、分散均勻，再利用絲網印刷法將其制備到玻璃基板表面，隨后經紫外光固化定形，即得到色彩轉換膜。

1.1、熒光顏料不同含量對光轉換效率的影響

　　利用光譜分析儀，得到基底藍光的CIE坐標和亮度L1（cd/m²），然后，通過藍光激發(fā)CCM膜轉換出相應的紅光和綠光，并分別測試其CIE坐標和亮度L2（cd/m²）。分析了不同顏料含量對色彩轉換效率的影響，如圖2 和圖3所示。由圖可以看出，隨著熒光顏料含量的增加，轉換光純度不斷增強，其轉換效率先增加，而后減小。當顏料Green含量為37％時，其色彩轉換效率最大為200％，轉換后的光波長為516 nm, 色坐標為=0.27，Y=0.63，顏料Orange Red含量為43％時，其色彩轉換效率最大為99％，轉換后的光波長為610 nm,色坐標為X=0.60，Y=0.32。其CIE色坐標如圖4所示；測試的藍、綠、紅三基色的光譜顯色效果如圖5、6和7所示。