香港科技大學AOM綜述！用于高效顯示的光致發光型彩色濾光片！

最近，顯示設備中的光致發光型彩色濾光片（PLCFs）需求量很大，特別是由于其高飽和度的顏色和更高的顯示光學效率。與用于現代顯示設備的吸收型彩色濾光片不同，光致發光型彩色濾光片減少了整體顯示光的損失，因此，許多發光材料，包括無機磷酸鹽、半導體納米晶體和有機染料，已被研究用于彩色濾光片應用。盡管量子點、量子棒和鈣鈦礦納米晶體等納米材料表現出窄帶發射，優于有機染料，但基于納米材料的光致發光彩色濾光片的制造面臨著重大挑戰。

香港科技大學先進顯示和光電子技術國家重點實驗室，科研團隊在該領域的最新進展。評估了現有技術的可能性和局限性，提出了一種確定潛在顏色轉換材料候選者的度量標準，并提出了 PLCFs 的性能，還提出了將該技術應用于現代顯示器的可能解決方案。

研究亮點

1)直接RGB顯示。獨立的自發光紅、綠、藍（RGB）單色光源通過像素陣列、陰極射線或光學投影合成來呈現彩色圖像。全彩OLED顯示屏已成為這一領域的主流技術。Micro-LED和Mini-LED作為下一代發射型顯示技術正在興起。直接RGB顯示技術具有更精確的像素控制能力和亮度表現。如果理想的直接RGB顯示能夠實現，顯示器的對比度、亮度和色域可以顯著提升。

2)白背光和圖案化彩色濾光。在這個領域，吸收型彩色濾光片（CF）陣列被用來過濾來自顯示屏背光單元（BLU）的寬帶白光。背光通常使用白色LED（WLED）組裝用于液晶顯示屏（LCD）。經過LCD調制的光可以通過濾光片實現RGB像素。同樣的原理也適用于白色OLED（WOLED），其中WOLED產生的白光通過吸收型CFs（ACFs）進行過濾。彩色顏料或染料分散在光刻膠（PR）中，通過光刻（PLG）進行圖案化/像素化，通常用于制作ACFs。

3)場順序顏色（FSC）和光學合成。FSC利用高速切換原色來創建復雜顏色，常用于投影顯示中的彩色輪或單色光源。盡管這種方法在沒有彩色濾光片的情況下提供了更好的光學效率，但對于普通消費者顯示器，它需要快速液晶，如鐵電液晶，以避免閃爍。光學合成涉及使用多個LCD，其中不同原色的光在單獨的通道中進行調制。

4)RGB顏色下轉換。在這種情況下，顯示系統采用短波長藍色或紫外背光源。它可以應用于LCD、局部調光Mini-LED與LCD結合，或OLED和Micro-LED發射型顯示。顏色下轉換材料包括熒光粉、熒光染料、鈣鈦礦納米顆粒（NPs）和半導體。

Maksym F. Prodanov, Jianxin Song, Yiyang Gao, Chengbin Kang, Debjyoti Bhadra, Zebing Liao, Kumar Mallem, Valerii V. Vashchenko, Abhishek Kumar Srivastava

First published: 16 June 2025

https://doi.org/10.1002/adom.202500761

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