CCM实现彩色化技术法在电致发光(EL)显示器中的应用

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

　　我们都知道市面上流行的平板显示器，其实现彩色的方法多种多样，例如传统的CRT 显示器是利用了电子轰击彩色荧光粉发红、绿、蓝三色光来实现彩色。而目前占主导市场的液晶显示器之所以能实现彩色，主要借助于彩色滤光片（Color Filter），将白背光源过滤出红、绿、蓝三基色来实现彩色。所以对于彩色液晶显示器来说，彩色滤色膜是非常重要的材料。而文中介绍的EL 显示器，因为其发光原理为主动发光型，所以其实现彩色的方法不局限于利用滤色膜技术，或者直接沉积红、绿、蓝三基色技术，因为EL 发蓝光的效率、亮度较高，所以可以利用一种CBB（Color By Blue）技术，通过基底蓝光激发CCM（Color Change Materials）材料，来实现红绿蓝三基色的彩色显示。

　　虽然EL显示器为主动发光型器件，可以直接制备发红、绿、蓝三基色的发光材料来实现彩色，但由于目前三基色的寿命、激发率以及衰减度相差较大，造成了彩色显示器的偏色。为此我们开发一种色彩转换方法CBB（Color By Blue）技术，以解决直接实现彩色中出现的这些问题，如图1 所示。而相对于LCD中利用CF实现彩色的技术来说，CBB方法光损耗小，光利用率更高。CBB技术是以蓝色作为基底光源，经过色彩转换膜转变成红光和绿光。在制作工艺上来说，也相较LCD中的CF制作工艺简化。CBB技术要求色彩转换材料不仅具有良好的光转换特性和稳定性，而且具有良好的色彩饱和度和色彩转换效率。一般色彩转换材料可分为无机和有机两大类，经研究发现，有机转换材料比无机转换材料具有更高的色彩转换效率，而且颜色更亮，更鲜艳。本文中研究的CCM材料为有机材料，将其分散于紫外光固化树脂中，采用丝网印刷工艺制备到ITO玻璃上，然后，经紫外光照射固化后成形。

1、EL显示器中CCM膜的制备及实验分析

　　本文介绍的CCM 浆料由预聚物、活性单体、有机荧光颜料、光引发剂、分散剂、消泡剂、流平剂、附着力增进剂等组成。起光转换作用的主要成份为有机荧光颜料，是一种在有机荧光染料外包覆热固性树脂的微球，其平均粒径要求在10μm 以下。将这些助剂及光转换颜料按不同比例进行混合，然后利用分散仪器将其搅拌、分散均匀，再利用丝网印刷法将其制备到玻璃基板表面，随后经紫外光固化定形，即得到色彩转换膜。

1.1、荧光颜料不同含量对光转换效率的影响

　　利用光谱分析仪，得到基底蓝光的CIE坐标和亮度L1（cd/m²），然后，通过蓝光激发CCM膜转换出相应的红光和绿光，并分别测试其CIE坐标和亮度L2（cd/m²）。分析了不同颜料含量对色彩转换效率的影响，如图2 和图3所示。由图可以看出，随着荧光颜料含量的增加，转换光纯度不断增强，其转换效率先增加，而后减小。当颜料Green含量为37％时，其色彩转换效率最大为200％，转换后的光波长为516 nm, 色坐标为=0.27，Y=0.63，颜料Orange Red含量为43％时，其色彩转换效率最大为99％，转换后的光波长为610 nm,色坐标为X=0.60，Y=0.32。其CIE色坐标如图4所示；测试的蓝、绿、红三基色的光谱显色效果如图5、6和7所示。