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量子点技术的应用会有更加光明的未来吗?

  • 关键词:平板显示器 量子点技术
  • 摘要:目前,这种材料已投入商业化生产,广泛应用于工业界包括平板显示器 (FPD) 行业。 —在FPD应用中,QD有望提高效能并降低功耗,增加亮度和色彩饱和度,延长显示器使用寿命,并降低当前FPD技术(包括有机发光二极管 (OLED) 技术)的成本。

早在1980年,科学家便已发现了胶体半导体纳米晶体 — 即量子点 (QD),其直径大小通常只有2 - 10纳米 (nm)。




具有鲜艳色彩的量子点,从紫色到深红色。图片版权归属:Alexei Antipov / Wikimedia Commons / CC-BY-SA-3.0 / GFDL


目前,这种材料已投入商业化生产,广泛应用于工业界包括平板显示器 (FPD) 行业。

—在FPD应用中,QD有望提高效能并降低功耗,增加亮度和色彩饱和度,延长显示器使用寿命,并降低当前FPD技术(包括有机发光二极管 (OLED) 技术)的成本。


人们普遍认为,QD设备的问世将会创造一种新的范式,这将终结液晶显示器 (LCD) 的市场垄断地位,并由开发出的新型低成本的薄膜晶体管 (TFT) 产品取而代之。QD对平板显示器 (FPD) 行业将产生深远影响,但一切真的会从此改变吗?


—Touch Display Research是一家独立的技术市场调研和咨询公司,该公司预测量子点显示器和照明组件的市场价值到2016年年底将≥20亿美元,到2025年将达到106亿美元。由于QD技术的一个关键优势是无需对现有的FPD制程作出重大改变,这有助于尽早将该技术投入实际应用。市场因此预期, QD LED或量子点发光二极管 (QLED) 显示器将成为继OLED显示器之后的下一代显示技术。


QLED的结构与OLED设备非常相似,它们均采用TFT矩阵有源处理每个像素。然而,使用模式化的QD取代标准发旋光性聚合物作为发射层,则具有显着的优势。这些优势包括纯色和完全可再现的色彩空间标准(如Adobe RGB),并能够带来比最先进的OLED还要高出30 – 40%的发光效率。QD还可能促成各种尺寸及形状的透明和超薄显示器的出现,这是现有技术无法做到的。



运动控制和位置编码器

封装QLED制造工艺涉及精密的运动控制, 其制造工艺将围绕两项技术展开:电流体动力喷墨打印 (e-jet) 技术和接触印刷技术。


E-jet打印技术是通过电场将墨滴从打印头喷嘴吸出,从而得到纳米级尺寸的墨滴。


然而接触印刷技术,即透过采用弹性压印模进行转印,制造分辨率高达每英寸2460个红-绿-蓝像素点 (PPI) 的显示器。QD检索和印刷过程取决于对印模施加的正交力和印模速度。印模与基板的接触面的调准和定位精度必须达到微米级,并且可重复覆盖精度必须<500 nm,这些都是该技术要求达到的特性。在这种情况下,考虑到接触印刷工艺在微米和纳米级组件制造领域的广泛应用前景,我们可以判断,用于运动控制的精密增量式光栅系统的未来销售状况比较乐观。现有的高效自动化转印系统大多数包含X、Y和Z轴线性平台,以及附加的移动/倾斜平台,它们共同控制印模组件的操作并确保重复精度。


领先的编码器解决方案

用于当前FPD制程的大型空气轴承平台,其典型运动误差小于10微米或10角秒。显然,需要对其性能做出改进,方可满足未来QD设备/纳米制造技术对运动控制精度的需求。


增量式光栅—例如雷尼绍紧凑型TONiC™系列光栅—是用于需要最高精度的伺服反馈的最佳解决方案。设计人员在寻找最佳的伺服控制性能解决方案时,要求编码器具备如下特点:带有精细细分、周期误差低、信号噪音(抖动)小、封装尺寸小,以及具有可选的模拟/数字输出功能。雷尼绍的TONiC光栅具备低至±0.51 nmRMS的低信号抖动,周期误差仅±30 nm,是同类产品中最低的。显然,先进的光栅对未来纳米制造技术的发展起着十分重要的作用。



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发布时间:2016年11月10日 14:23  人气:   审核编辑(郭大华)
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