淺談什么是QLED量子點(diǎn)電視？

微笑，一路向前 · 發(fā)表于 2016-4-18 19:34

量子點(diǎn)電視其實(shí)就是QLED電視的另外一個(gè)名稱，QLED是"QuantumDot Light-Emitting Diode"的簡寫，中文譯名是“量子點(diǎn)發(fā)光二極管”，這是一項(xiàng)家電廠商期待在未來取代OLED的新技術(shù)。

（量子點(diǎn)發(fā)光物質(zhì)）

量子點(diǎn)電視主要是采用藍(lán)色LED光源照射量子點(diǎn)的方式來激發(fā)紅光及綠光，它的作用是以高度效率的方式來分解光線，并生成“非常真實(shí)的”色彩。原理是通過藍(lán)色背光源照射照射直徑不同的紅色和綠色量子點(diǎn)，從而形成紅綠藍(lán)(RGB)三原色，然后再通過濾光膜等呈像系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形成圖像。說白了，量子點(diǎn)電視其實(shí)還是一種LED電視。

（QLED量子點(diǎn)屏幕原理）

【什么是量子點(diǎn)技術(shù)？】

量子（quantum）是現(xiàn)代物理的重要概念。最早是M·普朗克在1900年提出的。他假設(shè)黑體輻射中的輻射能量是不連續(xù)的，只能取能量基本單位的整數(shù)倍。后來的研究表明，不但能量表現(xiàn)出這種不連續(xù)的分離化性質(zhì)，其他物理量諸如角動(dòng)量、自旋、電荷等也都表現(xiàn)出這種不連續(xù)的量子化現(xiàn)象。這同以牛頓力學(xué)為代表的經(jīng)典物理有根本的區(qū)別。量子化現(xiàn)象主要表現(xiàn)在微觀物理世界。描寫微觀物理世界的物理理論是量子力學(xué)。

量子點(diǎn)技術(shù)的研發(fā)，實(shí)際上在兩年前就已經(jīng)開始，這也是一個(gè)旨在提升液晶電視“黑色不黑”等畫質(zhì)軟肋的技術(shù)，它能夠以三分之一的成本，獲得類似于OLED的高畫質(zhì)。量子點(diǎn)是一種納米材料，一種特殊屬性的半導(dǎo)體材料。其晶粒直徑在2-10納米之間，量子點(diǎn)受到電或光的刺激會(huì)根據(jù)量子點(diǎn)的直徑大小，發(fā)出各種不同顏色的單色光?？梢越柚孔狱c(diǎn)發(fā)出能譜集中、非常純正的高質(zhì)量紅/綠單色光。色域則高達(dá)110%NTSC色域，亮度提升30-40%。

（QLED量子點(diǎn)的高色域）

【什么是LCD、LED和OLED電視？】

LCD：

首先我們先來說說液晶電視的根源性產(chǎn)品——LCD電視。LCD(Liquid-Crystal Display)最開始其實(shí)是液晶顯示器，加入收看電視功能后成為LCD電視。

（LCD顯示方式）

這種電視通過背光源照射液晶面板，RGB三色液晶分子通過不同排布完成成像。在傳統(tǒng)LCD電視當(dāng)中，白光會(huì)穿過彩色濾光器，通過彎曲紅、綠、藍(lán)光來生成圖像，并將它們投射在像素上。但這種方式存在自身限制。

（LED顯示原理）

請記住一點(diǎn)：在LCD階段，液晶電視重要的背光源是CCFL冷陰極背光燈，可以暫時(shí)理解為我們的燈管，我們將這時(shí)的LCD電視稱之為CCFL冷陰極背光源液晶電視。（相比LCD顯示屏，量子點(diǎn)點(diǎn)亮像素的方式要更加效率。）

LED:

隨后LED電視出現(xiàn)了，其實(shí)LED依舊是一種LCD液晶電視，它的準(zhǔn)確名稱是LED背光源液晶電視，LED電視和LCD電視的成像原理完全相同，只是背光源由CCFL改為了LED，相比而言厚度更薄、更加節(jié)能，但沒有本質(zhì)區(qū)別。

（LED屏幕顯示原理）

（LED背光模組真實(shí)面目）

LED屏幕通過分布在屏幕四周的大量發(fā)光二極管將光線由獨(dú)立導(dǎo)線傳送到屏幕的中央，屏幕變薄了，但可視角度并不好。

（LCD與LED屏幕背光區(qū)別）

如今的電視使用了LED來提供“白光”，但LED在這上面的表現(xiàn)非常糟糕。（相比LED屏幕，采用量子點(diǎn)技術(shù)的屏幕可以強(qiáng)化LED所聲稱的白光。“當(dāng)你用藍(lán)色LED照亮它們時(shí)，它們會(huì)發(fā)射出全光譜的光。）

OLED:

OLED有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode)，則是號稱比LED更先進(jìn)，但一直未能大規(guī)模商用的新型顯示器技術(shù)。OLED為有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)，由非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板構(gòu)成。當(dāng)有電荷通過時(shí)這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光。

（OLED屏幕構(gòu)造及發(fā)光原理）

OLED發(fā)光的顏色取決于有機(jī)發(fā)光層的材料，故廠商可由改變發(fā)光層的材料而得到所需之顏色。有源陣列有機(jī)發(fā)光顯示屏具有內(nèi)置的電子電路系統(tǒng)因此每個(gè)像素都由一個(gè)對應(yīng)的電路獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。

OLED具備有構(gòu)造簡單、自發(fā)光不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

（OLED有機(jī)自發(fā)光特性）

而OLED（有機(jī)發(fā)光顯示器）的屏幕是由有電流通過時(shí)能夠發(fā)光的有機(jī)材料組成。由于去除了背光，OLED屏幕的性能比其它競爭產(chǎn)品更為優(yōu)越。它讓電視機(jī)更輕薄，甚至可以彎曲。

（OLED彎曲特性）

不過，卻因?yàn)槌杀靖?、良品率低、有機(jī)材料易氧化、無法適應(yīng)戶外和強(qiáng)光環(huán)境、以及某些場景下能耗過高等問題，一直未能普及。（QLED量子點(diǎn)顯示技術(shù)對OLED技術(shù)正有取而代之之意，關(guān)鍵已經(jīng)有成熟的商業(yè)化產(chǎn)品，如TCL的量子點(diǎn)電視H9700。）

（TCL量子點(diǎn)電視H9700）

【量子點(diǎn)技術(shù)如何應(yīng)用于液晶面板】

量子點(diǎn)是發(fā)光材料，原則上可以鋪在平面上，然后用控制電路顯示畫面，但「鋪」卻是大技術(shù)。最初的作法是運(yùn)用溶夜，將溶液涂抹到平面，溶液蒸發(fā)以后量子點(diǎn)便附著在基板表面，但問題是僅能用一種量子點(diǎn)，也就是僅能顯示一種顏色，溶液沒有辦法同時(shí)含有RGB 三色的量子點(diǎn)，即使可以，各色也無法均勻排列。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家，想出了用印刷的辦法，把量子點(diǎn)用橡皮章的方式印到面板上。

平版印刷轉(zhuǎn)印技術(shù)是這樣的，印版先不直接與紙張接觸，先把影像轉(zhuǎn)印到橡皮滾筒，滾筒再把影像轉(zhuǎn)印到紙上，由于橡皮比較軟，印到紙上較為貼實(shí)，因此出來的效果比直接用印版印上去更好。量子點(diǎn)顯示屏就是這么做的，用一個(gè)刻好紋路的橡皮章，把含有一色量子點(diǎn)的溶夜涂抹在紋路上，溶液蒸發(fā)之后，把留在橡皮章上的量子點(diǎn)蓋在面板上，完成一色、如法炮制第二色、第三色，這樣就可以把RGB三色安排成彼此相鄰的規(guī)則模式，每一色精細(xì)到25微米（Micron、百萬分之一米），合乎目前高分辨率面板的要求。

【量子點(diǎn)屏幕有何優(yōu)勢？】

要說到量子點(diǎn)電視屏幕的優(yōu)勢，首先我們得來說說OLED。OLED有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode)的屏幕是由有電流通過時(shí)能夠發(fā)光的有機(jī)材料組成，它讓電視機(jī)更輕薄，甚至可以彎曲。不過，因?yàn)槌杀靖?、良品率低、有機(jī)材料易氧化、無法適應(yīng)戶外和強(qiáng)光環(huán)境、以及某些場景下能耗過高等問題，采用OLED技術(shù)的電視一直未能普及。

與OLED屏幕相比，量子點(diǎn)屏幕有四大優(yōu)勢：更寬廣色域顯示、更精準(zhǔn)色彩控制、更長使用壽命以及更強(qiáng)節(jié)能性。

由于量子點(diǎn)受到電或光的刺激，會(huì)根據(jù)其直徑大小，發(fā)出各種不同顏色的非常純正的高質(zhì)量單色光，這一點(diǎn)甚至比OLED顯示屏更強(qiáng)，眾所周知OLED顯示屏是通過濾鏡得到純色，而通過過濾的色彩雖然更純、但也會(huì)有失真的情況，而量子點(diǎn)并不需要過濾，也就不會(huì)出現(xiàn)這種情況。同時(shí)可以在更低的電壓下工作，能耗會(huì)降到最低。此外，由于量子點(diǎn)電視使用的無機(jī)材料不易被氧化，因此其顯像壽命比OLED多出兩萬小時(shí)。

由于量子點(diǎn)的光電特性獨(dú)特，它受到電或光的刺激，會(huì)根據(jù)量子點(diǎn)的直徑大小，發(fā)出各種不同顏色的非常純正的高質(zhì)量單色光，使用量子點(diǎn)材料的背光源是當(dāng)前色彩最純凈的背光源。，因此使用量子點(diǎn)背光源的TCL量子點(diǎn)電視，其色域值、亮度有著大幅提升，并能顯示更鮮艷真實(shí)的色彩，即使最難表達(dá)的紅色和綠色也能完美呈現(xiàn)。

據(jù)國家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測數(shù)據(jù)顯示，在NTSC標(biāo)準(zhǔn)下，普通LED電視的色域只有72%、OLED電視實(shí)測色域則為89%。而量子點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了110%的NTSC色域覆蓋率，達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水平。

量子點(diǎn)屏幕的技術(shù)優(yōu)勢：

1.全色域顯示優(yōu)勢。

2.窄頻帶連續(xù)光譜，色彩純度高。

3.95%接近于自然光，色彩還原能力強(qiáng)，顯色性卓越。

4.無機(jī)材料。穩(wěn)定性強(qiáng)，壽命長，不易老化。

5.精準(zhǔn)色彩控制。

6.效率高，節(jié)能性強(qiáng)。

【量子點(diǎn)技術(shù)的有什么特點(diǎn)？】

首先，量子點(diǎn)技術(shù)屏的色域覆蓋更寬廣。在CIE 1931色度圖上，此次展示的TCL量子點(diǎn)電視H9700在紅色上的x.y坐標(biāo)達(dá)到了0.6901與0.2979，綠色的x.y坐標(biāo)是0.2091與0.7415，藍(lán)色的x.y坐標(biāo)是達(dá)到0.1468及0.0708，經(jīng)過計(jì)算，H9700的成績大致為110%NTSC色域。目前普通LED背光色域?yàn)?2%NTSC色域，備受關(guān)注的OLED色域原理上可達(dá)到100%NTSC色域左右。

其次，色彩控制更精確。目前業(yè)界在顯示技術(shù)上普遍采用的是光致發(fā)光（PL）原理，傳統(tǒng)的熒光粉是多級能級結(jié)構(gòu)，當(dāng)藍(lán)光激發(fā)熒光粉時(shí)，熒光粉發(fā)出的光的頻譜不是單一的，除了顯像需要的紅/綠/藍(lán)光外，還有其它雜色光，這些雜色光嚴(yán)重影響了色彩還原的純凈度與精確度；而量子點(diǎn)是單能級結(jié)構(gòu)，每個(gè)固定大小的量子點(diǎn)受激發(fā)出的光的頻譜是唯一的，也就是說色彩是唯一的，是純色的。

因此，通過調(diào)節(jié)量子點(diǎn)晶粒尺寸，就可以方便、精確地調(diào)節(jié)其產(chǎn)生的光波波長，產(chǎn)生不同顏色的發(fā)光，從而可以更精準(zhǔn)地控制色彩，達(dá)到精確的色彩還原顯示效果。

【量子點(diǎn)技術(shù) PKOLED及傳統(tǒng)顯示技術(shù)】

麻省理工學(xué)院電機(jī)教授VladimirBulovic一直負(fù)責(zé)量子點(diǎn)的技術(shù)研究，他認(rèn)為量子技術(shù)有望讓液晶的顯示性能超過OLED，OLED還需要濾光才能生成需要的色彩，所以其色純受到濾光板性能的限制。但量子點(diǎn)發(fā)出光譜則極為狹窄，因此色純度更高，能產(chǎn)生更豐富的色彩。

量子點(diǎn)晶體是非有機(jī)物，不像OLED采用有機(jī)物制作二極發(fā)光體，所以其工作時(shí)更為穩(wěn)定，壽命也更長。此外，相對于現(xiàn)有的液晶技術(shù)，量子點(diǎn)背光板的發(fā)光效率更高，因此也更為節(jié)能。

而除了節(jié)能、彩色艷麗以外，量子點(diǎn)的應(yīng)用還可以令面板增加明暗對比度與清晰度。普通液晶顯示技術(shù)采用高強(qiáng)度的背光板，然后通過濾光生成不同的色彩，因此很難顯示微光下的暗部細(xì)節(jié)，量子點(diǎn)技術(shù)的發(fā)光類似等離子電視的顯示原理，也更高效，因此，在生成黑暗環(huán)境的畫面時(shí)，其細(xì)節(jié)顯示的性能也比傳統(tǒng)電視更高。

綜上所述，量子點(diǎn)技術(shù)顯然具有不錯(cuò)的應(yīng)用前景，且很有可能因此取代一直難產(chǎn)的OLED顯示技術(shù)，而或許大廠們紛紛放棄OLED技術(shù)量產(chǎn)計(jì)劃也源于此。不過目前我們看到的量子點(diǎn)技術(shù)僅僅是應(yīng)用在背光板上，通過背光板的性能提升帶動(dòng)液晶產(chǎn)品的顯示性能，未來量子點(diǎn)技術(shù)直接應(yīng)用于顯示面板應(yīng)該才是完全發(fā)揮其性能的終極形態(tài)！此時(shí)，量子點(diǎn)顯示技術(shù)節(jié)能、色純高的特點(diǎn)才能得到極大的發(fā)揮。

人見百態(tài) · 發(fā)表于 2016-4-18 19:35

這個(gè)不錯(cuò)哦內(nèi)容很精彩，感謝樓主的分享！

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