韩国工程师探索下一代显示技术:量子点与柔性OLED突破
韩国国家工程院(NAEK)近期发布系列访谈,聚焦显示技术的演进路径。庆熙大学张恩珠教授与韩国科学技术院崔景哲教授分别代表量子点显示与柔性可穿戴显示领域,通过材料替代与结构创新突破现有瓶颈,推动显示设备向更轻薄、环保及形态自由的方向发展。
早期液晶显示器(LCD)依赖冷阴极荧光灯(CCFL)作为背光光源。CCFL含微量汞蒸气,存在中毒风险且不符合环保趋势。自2003年起欧盟将汞列为电子产品的限制有害物质,行业急需无汞光源。发光二极管(LED)虽具备低功耗与轻薄优势,但亮度不及CCFL。三星电子前研究员、现庆熙大学张恩珠教授团队将LED与量子点结合,利用量子点受激后按尺寸发光的特性提升画质清晰度。

量子点材料初期多采用硫化镉(CdS)或硒化镉(CdSe),其中重金属镉同样具有毒性。为实现真正的环保目标,研究团队转向磷化铟(InP)基量子点,并攻克了易氧化材料在工业规模下稳定量产的难题。2015年,全球首款无镉量子点电视正式推出。目前该技术已普及至消费级市场,未来研究方向为开发无需液晶面板与LED背光的纯电驱动量子点显示,以进一步缩减厚度并拓展色彩表现。


针对柔性显示设备的形态限制,韩国科学技术院崔景哲教授团队自2007年起开展柔性及可穿戴OLED研究。OLED具备自发光特性,无需独立背光层,适合自由弯折,但有机材料对水汽和氧气敏感,必须依赖封装层隔绝外界环境。传统无机封装层在弯折时易产生机械形变导致破裂。
团队打破常规认知,在封装层内部刻意引入纳米级缺陷与微孔洞。当裂纹萌生扩展时,其遇到预设缺陷会被阻断或分散,多层堆叠结构有效抑制了水汽渗透。同时,通过在粗糙纤维表面涂覆平整化材料,团队成功将纺织物转化为可穿戴显示的柔性基底,在保留织物固有柔韧性的同时保障OLED器件稳定运行。
经测试,该柔性显示设备具备防水能力,可在弯曲、折叠甚至拉伸状态下正常工作,部分型号实现透明显示,且每周水洗一次仍能维持性能指标。崔景哲教授预测,未来可穿戴显示将融合生物信号监测与健康数据可视化功能,成为表达个人身份与实时生理状态的综合终端。
显示技术涉及光学、材料、器件、电路、机械、人工智能及生物医疗等多学科交叉。研究人员指出,面对快速迭代的技术周期,工程学生需夯实基础学科知识并培养深度思考能力,通过跨领域知识连接提出新问题,以支撑下一代显示产业的持续演进。