[发明专利]面向显示的单色量子点色转换层的光转换效率计算方法

说明书

本发明涉及一种面向显示的单色量子点色转换层的光转换效率计算方法，包括以下步骤：步骤S1:获取量子点光色转换层初始参数；步骤S2:根据光线波长或频率的不同对色转换层进行逻辑通道划分；步骤S3:基于量子点色转换逻辑通道，构建经过量子点光色转换层转换后的单色光与膜片厚度和量子点浓度之间的理论关系模型；步骤S4:根据理论关系模型，获取量子点光色转换层的膜厚与浓度的最佳参量；步骤S5:建立光转换效率与膜片厚度和量子点浓度之间的理论关系。本发明准确、高效地得到包括转换光出光强度、光转换效率等量子点光色转换层的出光光学性能参量，并获得转换光转换效率最大时的量子点浓度或光色转换层的厚度参数。

技术领域

本发明涉及新型显示领域，具体涉及一种面向显示的单色量子点色转换层的光转换效率计算方法。

背景技术

“量子点”一词是在1986年创造的，它们首先在玻璃基质和胶体溶液中被AlexeyEkimov和Louis Brus发现。量子点(Quantum Dots)是指空间三个维度上存在量子限域效应的半导体纳米晶材料，又被称作“人造原子”。量子点大部分是由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成的一种准零维纳米材料，其三个维度的尺寸都在1～10nm，外观恰似一极小的点状物。量子点内部的电子输运受到限制，电子平均自由程很短，电子的局域性和相干性增强，所以量子限域效应特别显著。由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成分立能级结构，由此带来了发光光谱窄(20-30nm)，色纯度高，色域广等优势。不同尺寸的量子点，电子和空穴被量子限域的程度不一样，分子特性的分立能级结构也因量子点的尺寸不同而不同，因此在受到外来能量激发后，不同尺寸的量子点将发出不同波长的荧光，也就是各种颜色的光。将量子点与显示技术相结合已经成为显示领域研究的重点和热点之一，不仅能够大幅提升显示器件的色彩表现能力，而且能够大幅改善显示器件对光线的利用率。量子点光色转换层不仅可以帮助显示器实现广色域，而且具有较高的光转换效率，在包括液晶显示器、micro-LED、mini-LED以及蓝光OLED等显示器件上都具有广泛的应用前景。但是目前量子点膜片的图案化制备技术仍然存在一些关键技术问题需要解决，包括出光颜色白平衡、对光效的利用率、入射光透过率以及量子点膜片的寿命等。因此量子点光色转换层的设计是背光模组的关键技术之一。目前，现有的论文和研究都是通过仿真来选择量子点薄膜厚度及浓度大小，以实现量子点光效利用率高及入射光透过率低等要求。没有具体到理论的探究，但这种仿真近似实际上对整体的效果影响比较大。综上，现有技术都较难以直观的求出转换光转换效率最大时的量子点光色转换层的厚度以及量子点浓度参数，为了解决这一问题，有必要提出一种能够准确、高效地计算量子点光色转换层厚度及量子点浓度参数设计的技术依据和理论指导的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种面向显示的单色量子点色转换层的光转换效率计算方法，能够准确、高效地得到包括转换光出光强度、光转换效率等量子点光色转换层的出光光学性能参量，并获得转换光转换效率最大时的量子点浓度或光色转换层的厚度参数。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种面向显示的单色量子点色转换层的光转换效率计算方法，包括以下步骤：

步骤S1:获取量子点光色转换层初始参数；

步骤S2:根据光线波长或频率的不同对色转换层进行逻辑通道划分；

步骤S3:基于量子点色转换逻辑通道，构建经过量子点光色转换层转换后的单色光与膜片厚度和量子点浓度之间的理论关系模型；

步骤S4:根据理论关系模型，获取量子点光色转换层的膜厚与浓度的最佳参量。

步骤S5:建立光转换效率与膜片厚度和量子点浓度之间的理论关系。

进一步的，所述初始参数包括单色量子点发光光谱参数，量子点色转换层膜厚和量子点浓度参数、形成色转换层的基础介质材料分别关于入射光和转换光的摩尔吸光系数，以及朗伯面光源的光强参数。