量子点膜厚度误差与色坐标范围量化关系的研究

李鸿祝

摘   要：首先，文章介绍了高色域的量子点电视、量子点膜结构及工作原理。其次，重点研究了量子点膜厚度误差与色坐标误差的量化关系。最后，通过设计实验方法、数据分析，得出厚度误差与色坐标误差的变化关系，并在实际生产中得到验证。

关键词：量子点膜;量子点膜电视;色坐标

1    高色域的量子点电视

目前行业普遍采用全国电视系统委员会制式（National Television Systems Committee，NTSC）色域标准来衡量色彩显示效果，覆盖越广显示设备所呈现的颜色范围也就越丰富、越接近自然色。通过国家广播电视产品质量监督检验中心和中国电子商会此前联合举办的权威评测结果显示，普通LED电视的色域只有72%，第一代高色域电视只有82%，新一代高色域电视约96% ，OLED电视为100% ，而使用量子点显示技术的量子点膜电视，色域覆盖值则高达110% ，大幅超越市场上所有产品，是目前色域覆盖率最广的电视[1]。

2    量子点膜结构及工作原理

量子点是一种纳米材料，晶粒直径在2～10 nm，量子点受到电或光的刺激会根据量子点的直径大小，发出各种不同颜色的单色光。量子点发出能谱集中、非常纯正的高质量红/绿单色光，量子点显示技术被视为未来高效提高彩电色域值的最佳方案。

量子点膜是由上下两层聚对苯二甲酸类塑料为基材的隔水隔氧阻隔膜加中间的红绿量子點材料层组成，一般上下阻隔膜层厚度为100±1.0 um，量子点材料层厚度为150 um。

量子点膜电视是在液晶模组的背光中增加了一层量子点膜，纯蓝色光源照射到直径不同的红/绿量子点上，激发产生更高峰值亮度的红/绿光，形成RGB三原色，大大改善了色彩的准确性、饱和度，提升了色域范围[2]。

3    量子点膜厚度误差与色坐标误差的量化关系

3.1  量化关系的重要性

红/绿光是由纯蓝色光源照射到红/绿量子点上激发产生的，理论上量子点膜厚度的均匀性，是影响整个画面色度均匀性的重要因素，因此，必须对量子点膜的厚度进行严格控制。一般电视机对色度均匀性的要求为：色坐标x±0.006，y±0.008，那么实际中对应的量子点膜厚度误差要求控制在什么范围[3]？接下来的实验回答了这一问题。

3.2  测量方法及数据的取样

把成品量子点膜裁切成宽35 mm（便于用千分尺测量膜厚度），长600 mm的长条，用美纹胶纸把长条分隔成12个35×35 mm的方块小区域。用千分尺分别测量这些方块小区域中心的厚度，在纯蓝色背光源上固定位置，盖上量子点膜长条，用彩色分析仪测量蓝光透过量子点膜方块小区域中心点的色坐标x，y值，数据如表1所示。

3.3  数据分析

把这80个取样点的厚度从小到大排列，膜厚度与色坐标的对应关系如图1所示。

从图1可以看出，膜片越厚，对应的色坐标值越大，与理论分析结论相符。分析这80组数据的平均值、极差，如果厚度误差要求控制在±0.004 mm范围内时，色坐标均匀性在x±0.006 mm，y±0.008 mm的范围内，数据分析如表2所示。

4    结语

在实际生产中，我们不断提高膜片涂覆设备的加工精度，改善设备的使用环境，为此还成功申请到一项专利。量子点膜厚度误差控制在±4 um范围内，色坐标均匀性的良品率达到98%以上。

[参考文献]

[1]于璇.开启新时代TCL发布量子点电视[J].电器，2015（1）：53.

[2]宣玉凤，刘墨宁，刘晓昊，等.量子点膜技术发展现状[J].信息记录材料，2017（10）：15-16.

[3]梁宁.量子点电视技术浅析[J].电视技术，2015（18）：19-21.