深度解析QLED量子點(diǎn)構(gòu)成原理、技術(shù)優(yōu)勢(shì)及發(fā)展歷程

微笑，一路向前 · 發(fā)表于 2017-4-22 10:15

本帖最后由微笑，一路向前于 2017-4-22 10:17 編輯

在CES2017上，各路廠商給我們帶來(lái)了眼花繚亂的科技新品，其中三星推出的全新系列QLED電視便是其中的一個(gè)亮點(diǎn)產(chǎn)品，其憑借全新的納米晶體半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料，有效提升了發(fā)光效率和并帶來(lái)了超前的寬廣色域，將屏幕的色彩顯示效果提升到了一個(gè)新的高度。

深度解析QLED量子點(diǎn)構(gòu)成原理、技術(shù)優(yōu)勢(shì)及發(fā)展歷程

量子點(diǎn)QLED將液晶技術(shù)進(jìn)化至“完美的終極形態(tài)”

那么這個(gè)QLED到底是什么？它在應(yīng)用上又有什么特別之處，使得三星這樣的大公司近來(lái)頻繁發(fā)布采用該技術(shù)的新品呢？

量子點(diǎn)QLED：技術(shù)原理／發(fā)展歷程

量子點(diǎn)QLED背光技術(shù)

QLED，英文全稱Quantum Dot light Emitting Diode，中文譯名是量子點(diǎn)發(fā)光二極管。亦可稱量子屏顯示技術(shù)，這是一項(xiàng)介于液晶和OLED之間的新型技術(shù)，原理是通過(guò)藍(lán)色LED光源照射量子點(diǎn)來(lái)激發(fā)紅光及綠光，QLED核心技術(shù)為“Quantum Dot（量子點(diǎn)）”，量子點(diǎn)由鋅、鎘、硒和硫原子構(gòu)成。早在1983年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家就對(duì)其進(jìn)行深入研究，數(shù)年后美國(guó)耶魯大學(xué)的物理學(xué)家馬克·里德正式將其命名為“量子點(diǎn)”。

QLED構(gòu)成原理
量子點(diǎn)是一種我們?nèi)庋蹮o(wú)法看到的非常微小的半導(dǎo)體納米晶體，是一種粒子直徑不足10nm的顆粒，由鋅、鎘、硫、硒原子組成。這種物質(zhì)有一個(gè)極其特別的性質(zhì)：當(dāng)量子點(diǎn)受到光電刺激時(shí)，就會(huì)發(fā)出有色的光線，顏色是由組成量子點(diǎn)的材料和它的大小、形狀決定。因?yàn)樗羞@種特性，所以能夠改變光源發(fā)出的光線的顏色。量子點(diǎn)的發(fā)光波長(zhǎng)范圍非常窄，顏色又比較的純粹，還可以調(diào)節(jié)，因此量子點(diǎn)顯示器的畫面會(huì)比液晶顯示器的畫面更加的清晰明亮。

量子點(diǎn)QLED發(fā)展歷程

2005年，畢業(yè)于麻省理工大學(xué)的科爾·蘇利文創(chuàng)建QD Vision公司，隨后QD Vision聯(lián)手韓國(guó)LG Display和比利時(shí)化學(xué)品公司Solvay，研究并制造QLED有源矩陣顯示屏，其中 QD Vision負(fù)責(zé)提供量子點(diǎn)核心技術(shù)，LG Display負(fù)責(zé)產(chǎn)品生產(chǎn)。

QD Vision公司致力于研究量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)

除QD Vision公司之外，來(lái)自美國(guó)硅谷的Nanosys公司也在深入研究量子點(diǎn)QLED背光技術(shù)，側(cè)面印證量子點(diǎn)QLED背光技術(shù)有著光明的前景。接下來(lái)，我們要討論的就是量子點(diǎn)QLED背光技術(shù)的技術(shù)特性，事實(shí)上，從行業(yè)支持的角度就可以斷定，量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)具有改變市場(chǎng)格局的資本。

QLED技術(shù)解析：LCD的“完美形態(tài)”

量子屏QLED技術(shù)解析

量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)是將量子點(diǎn)的光學(xué)材料放入背照燈與液晶面板之間，可以使色域達(dá)到或超過(guò)OLED的水平，甚至可以省去光源側(cè)的偏光片，有效降低液晶顯示產(chǎn)品的制造成本。

量子點(diǎn)QLED工作原理圖

量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)主要包括量子點(diǎn)發(fā)光二極管顯示技術(shù)（QLED）和量子點(diǎn)背光源技術(shù)（QD－BLU），量子點(diǎn)具有發(fā)光特性，量子點(diǎn)薄膜（QDEF）中的量子點(diǎn)在藍(lán)色LED背光照射下生成紅光和綠光，并同其余透過(guò)薄膜的藍(lán)光一起混合得到白光，從而提升整個(gè)背光系統(tǒng)的發(fā)光效果。

量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)擁有與眾不同的特性：每當(dāng)受到光或電的刺激，量子點(diǎn)便會(huì)發(fā)出有色光線，光線的顏色由量子點(diǎn)的組成材料和大小形狀決定。量子點(diǎn)能夠?qū)ED光源發(fā)出的藍(lán)光完全轉(zhuǎn)化為白光（傳統(tǒng)YAG熒光體只能吸收一部分），這意味著在同樣的亮度下，量子點(diǎn)QLED所需的藍(lán)光更少，在電光轉(zhuǎn)化中需要的電力亦更少，有效降低背光系統(tǒng)的功耗總成。相當(dāng)于每天傳輸?shù)娜蚧ヂ?lián)網(wǎng)流量的兩倍。

量子點(diǎn)QLED色彩準(zhǔn)確性高且畫面更穩(wěn)定

量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)令電視亮度有效提升30～40％，背光源系統(tǒng)色彩轉(zhuǎn)換效率大幅提升的情況下，畫面的色彩更亮麗，兼顧節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，畫面亮度、色彩純度均為WLED背光系統(tǒng)的2倍左右，性能提升十分明顯?？紤]到液晶技術(shù)的物理特性先天不足，量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)能夠帶來(lái)如此多的革命，堪稱液晶技術(shù)的“完美形態(tài)”毫不為過(guò)。

目前量子點(diǎn)在顯示技術(shù)領(lǐng)域上的兩大應(yīng)用方向

一是基于量子點(diǎn)光致發(fā)光特性的量子點(diǎn)背光源技術(shù)（Quantum Dots－Backlight Unit，即QD－BLU），即目前市面上量子點(diǎn)電視所采用的方案，目的是解決是普通LCD電視背光色彩不夠亮白的問(wèn)題，這種顏色偏差體現(xiàn)在屏幕圖像中，用戶會(huì)覺(jué)得畫面偏冷或偏暖，達(dá)不到最佳視覺(jué)體驗(yàn)。采用藍(lán)光LED通過(guò)附有紅色和綠色量子點(diǎn)的光學(xué)材料（QDEF膜片）得到高純度的白光，使得這一問(wèn)題得到很好解決，同時(shí)還原出非常靚麗的色彩，屬于量子點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用在LCD領(lǐng)域的折中方案。

三星目前致力于研發(fā)的QLED，是指量子點(diǎn)第二類應(yīng)用：基于電致發(fā)光特性的量子點(diǎn)發(fā)光二極管顯示技術(shù)（Quantum Dots Light Emitting Diode Display，即QLED），這屬于量子點(diǎn)在顯示技術(shù)領(lǐng)域的更高級(jí)應(yīng)用。它不再是藍(lán)光通過(guò)一層量子點(diǎn)材料產(chǎn)生白光照亮液晶屏幕，而是通過(guò)電驅(qū)動(dòng)，使量子點(diǎn)本身發(fā)光并通過(guò)混色產(chǎn)生圖像，不再需要液晶，彩膜，也省去了背光單元。這就使得QLED與OLED在顯示方式上具有相似的原理。

量子點(diǎn)QLED技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)較OLED更穩(wěn)定

目前來(lái)看，OLED市場(chǎng)吶喊聲和媒體曝光度都很高，但在電視廠商們看來(lái)，成本低性能強(qiáng)的量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)更符合消費(fèi)市場(chǎng)的需求，QLED量子屏顯示技術(shù)逆襲OLED，改變電視市場(chǎng)格局，不只是說(shuō)說(shuō)而已，更多的是實(shí)際行動(dòng)。

OLED技術(shù)目前十分火熱

量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)直接與OLED正面競(jìng)爭(zhēng)，自身自然也具有優(yōu)勢(shì)：

1．由于OLED采用有機(jī)材料，三種發(fā)光材料壽命不同是自身不可逾越的致命傷。而量子點(diǎn)晶體為非有機(jī)物，所以工作狀態(tài)更穩(wěn)定，壽命更長(zhǎng)，成本也更低。

2．因?yàn)楣に噺?fù)雜，生產(chǎn)良率過(guò)低一直是大屏OLED難以克服的問(wèn)題，而QLED工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，在大規(guī)模量產(chǎn)方面具有先天優(yōu)勢(shì)。

3． QLED色彩表現(xiàn)更加完美，色域可輕易達(dá)到最嚴(yán)苛的色彩標(biāo)準(zhǔn)BT2020 90％以上，而OLED電視色域雖然遠(yuǎn)超傳統(tǒng)LCD電視，但在BT2020標(biāo)準(zhǔn)下，大概為70％左右。

4．在同等畫質(zhì)下，QLED的節(jié)能性有望達(dá)到OLED屏的2倍。成本，生產(chǎn)、色彩、能耗，四大差異橫亙?cè)赒LED和OLED之間。如此對(duì)比來(lái)看，QLED比OLED，似乎不只是多了“一點(diǎn)”。相對(duì)于LG在大屏OLED上的步履維艱，叫好不叫座的狀況，三星在QLED上看似大膽的決定，細(xì)細(xì)想來(lái)，也許是下了胸有成竹的一步好棋。
QLED得到國(guó)際巨頭品牌的鼎力支持

根據(jù)Samsung Display科學(xué)家的說(shuō)法，QLED生產(chǎn)成本僅為OLED顯示屏的一半，更利于市場(chǎng)推廣。除了美國(guó)QD Vision（聯(lián)手LG Display）公司和Nanosys公司之外，Samsung Display從2011年就開(kāi)始研究QLED。TCL集團(tuán)助理總裁兼品牌管理中心總經(jīng)理梁?jiǎn)⒋涸硎荆骸傲孔狱c(diǎn)QLED顯示技術(shù)為旗下華星光電自行研發(fā)（僅指TCL品牌自身），量子點(diǎn)QLED顯示技術(shù)色域表現(xiàn)優(yōu)于呼聲極高的OLED電視，而制造成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于OLED電視，擁有更加廣闊的市場(chǎng)空間?！蹦壳笆袌?chǎng)上的QLED僅僅是LCD領(lǐng)域的一次技術(shù)提升，但是據(jù)三星透露的消息，三星未來(lái)選擇的QLED是結(jié)合傳統(tǒng)LCD和OLED優(yōu)點(diǎn)的一項(xiàng)新型顯示技術(shù)，預(yù)計(jì)在2019年以后才會(huì)有全新產(chǎn)品問(wèn)世。

QLED的發(fā)展道路任重而道遠(yuǎn)

總結(jié)

OLED由于本身的優(yōu)勢(shì)和技術(shù)的不斷成熟，成為下一代電視，這已經(jīng)是行業(yè)的趨勢(shì)，現(xiàn)在基本上沒(méi)有一家企業(yè)站出來(lái)說(shuō)OLED不好，所以O(shè)LED電視的發(fā)展更加的順?biāo)?、快速。而三星現(xiàn)在提出來(lái)的QLED爭(zhēng)議在于：有人質(zhì)疑QLED即目前市面上已存在的量子點(diǎn)電視，僅僅是LCD領(lǐng)域的一次技術(shù)提升，不能與OLED相提并論。當(dāng)然，QLED仍在技術(shù)研發(fā)階段，自身必定有一些不易克服的難題。在這期間，OLED技術(shù)是否會(huì)有飛躍式的發(fā)展克服自身缺陷，QLED技術(shù)是否會(huì)在發(fā)展中遭遇瓶頸而胎死腹中，著實(shí)難以預(yù)料。

然而，在消費(fèi)者日漸回歸電視本質(zhì)，追求畫面品質(zhì)的當(dāng)下，誰(shuí)是下一代顯示技術(shù)也許并不那麼重要，能夠以經(jīng)濟(jì)有效的形式提供最佳的顯示效果才是競(jìng)爭(zhēng)的核心。QLED和OLED兩大各具優(yōu)勢(shì)的技術(shù)之爭(zhēng)，為我們留下了很多關(guān)于未來(lái)顯示形態(tài)的想像空間，這才是最讓人心動(dòng)的部分。

山陰路的夏天 · 發(fā)表于 2017-4-22 10:23

這個(gè)不錯(cuò) 內(nèi)容很精彩，感謝樓主的分享！

weqwd14 · 發(fā)表于 2018-12-13 12:41

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