qled量子点概念解析

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  QLED是什么?

  QLED是“Quantum Dots Light Emitting Diode Display”的缩写,即量子点发光二极管。QLED的核心成像材料和OLED不同(OLED是采用小分子有机发光材料来成像的),其量子点由锌、镉、硒和硫原子组合而成。这些量子点的体积非常小,是一种只有粒径不足10纳米的颗粒,甚至比有些细菌还小。

  QLED的优势有很多,包括更棒的对比度、更宽广的色域,另外厂商也可通过软件自由控制每个像素,更灵活地控制显示效果。

  目前,掌握量子点相关技术的两家公司为Nanosys(三星电视使用)及 QDVision(TCL及其他品牌使用),两者都致力于发展QLED技术。三星此前也曾展示了QLED电视,但并没有具体给出其进入消费市场的具体计划和时间。

  

  量子点QLED背光技术

  QLED是“Quantum Dot light Emitting Diode”的简写,中文译名是量子点发光二极管,亦可称量子屏显示技术,这是一 项介于液晶和OLED之间的新型技术,原理是通过蓝色lED光源照射量子点来激发红光及绿光,QLED核心技术为“Quantum Dot(量子点)”, 量子点由锌、镉、硒和硫原子构成。

  早在1983年,美国贝尔实验室的科学家就对其进行深入研究,数年后美国耶鲁大学的物理学家马克·里德正式将其命名为“量子点”。经过过年苦心研发之 后,Samsung Display、LG Display、华星光电、京东方等面板制造商宣布QLED量子屏已经具备量产的条件,吹响正式商业化的号角。

  

  量子点QLED发展历程

  2005年,毕业于麻省理工大学的科尔·苏利文创建QD Vision公司,随后QD Vision联手韩国LG Display和比利时化学品公司Solvay,研究并制造QLED有源矩阵显示屏,其中 QD Vision负责提供量子点核心技术,LG Display负责产品生产。

  QLED

  QD Vision公司致力于研究量子点QLED显示技术

  除QD Vision公司之外,来自美国硅谷的Nanosys公司也在深入研究量子点QLED背光技术,侧面印证量子点QLED背光技术有着光明的前景。接下来,我们要讨论的就是量子点QLED背光技术的技术特性,事实上,从行业支持的角度就可以断定,量子点QLED显示技术具有改变市场格局的资本。

  量子屏QLED技术解析

  量子点QLED显示技术是将量子点的光学材料放入背照灯与液晶面板之间,可以使色域达到或超过OLED的水平,甚至可以省去光源侧的偏光片,有效降低液晶显示产品的制造成本。

  QLED

  量子点QLED工作原理图

  量子点QLED显示技术主要包括量子点发光二极管显示技术(QLED)和量子点背光源技术(QD-BLU),量子点具有发光特性,量子点薄膜(QDEF)中的量子点在蓝色LED背光照射下生成红光和绿光,并同其余透过薄膜的蓝光一起混合得到白光,从而提升整个背光系统的发光效果。

  量子点QLED显示技术拥有与众不同的特性:每当受到光或电的刺激,量子点便会发出有色光线,光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定。量子点能够将LED光源发出的蓝光完全转化为白光(传统YAG荧光体只能吸收一部分),这意味着在同样的亮度下,量子点QLED所需的蓝光更少,在电光转化中需要的电力亦更少,有效降低背光系统的功耗总成。相当于每天传输的全球互联网流量的两倍。

  

  量子点QLED色彩准确性高且画面更稳定

  量子点QLED显示技术得天独厚的优势令电视亮度有效提升30~40%,背光源系统色彩转换效率大幅提升的情况下,画面的色彩更亮丽,兼顾节能环保等特点,画面亮度、色彩纯度均为WLED背光系统的2倍左右,性能提升十分明显。考虑到液晶技术的物理特性先天不足,量子点QLED显示技术能够带来如此多的革命,堪称液晶技术的“完美形态”毫不为过。

  量子点QLED技术的优势

  量子点QLED显示技术较OLED更稳定

  目前来看,OLED市场呐喊声和媒体曝光度都很高,但在电视厂商们看来,成本低性能强的量子点QLED显示技术更符合消费市场的需求,QLED量子屏显示技术逆袭OLED,改变电视市场格局,不只是说说而已,更多的是实际行动。

  

  量子点QLED显示技术直接与OLED正面竞争,自身自然也具有优势:

  1、由于OLED采用有机材料,三种发光材料寿命不同是自身不可逾越的致命伤。而量子点晶体为非有机物,所以工作状态更稳定,寿命更长,成本也更低。

  2、因为工艺复杂,生产良率过低一直是大屏OLED难以克服的问题,而QLED工艺流程相对简单,在大规模量产方面具有先天优势。

  3、QLED色彩表现更加完美,色域可轻易达到最严苛的色彩标准BT2020 90%以上,而OLED电视色域虽然远超传统LCD电视,但在BT2020标准下,大概为70%左右。

  4、在同等画质下,QLED的节能性有望达到OLED屏的2倍。成本,生产、色彩、能耗,四大差异横亘在QLED和OLED之间。如此对比来看,QLED比OLED,似乎不只是多了“一点”。相对于LG在大屏OLED上的步履维艰,叫好不叫座的状况,三星在QLED上看似大胆的决定,细细想来,也许是下了胸有成竹的一步好棋。

  OLED和QLED哪个更好?

  目前来看,对于不同的显示技术,每个派别都各执一词,OLED和QLED哪个更好也尚无科学的论证。但是在理论上来说,综合各种条件后,QLED量子点看似更有发展性。

  1、QLED色彩更纯正

  理论上来说,量子点(QLED)是一种比人类毛发小约两万倍的纳米级半导体。量子点特性之一就是在不同的体积下拥有不同的显色性。通过在背光源中加入量子点材料,就可以改变背光源的光谱特性,让其中的R/G/B光谱更加纯净,从而让屏幕显示的R/G/B三原色更加纯正,也就是能再现更加准确,以及更为丰富的色彩。

  OLED利用2~10奈米的量子点(Quantum Dots;QD),可像有机发光二极管(OLED)一样不需背光模块(BLU)也能自己发光。

  2、QLED寿命较长且节能

  由于可藉由不同颗粒大小与电压表现出RGB三原色,理论上较OLED有较长的使用寿命、更优异的色彩表现,同时QLED最高甚至可以节能50%,和液晶面板相比,更是只有目前耗电量的十分之一左右。之所以有这样的优势,是因为QLED电子转化为光子的效率更高。同等的屏幕亮度,QLED自然耗能更少。

  3、QLED生产成本较低

  OLED制作过程复杂,OLED面板大型化的阻力非常的大,这是因为OLED显示面板在制作的过程中,需要一个沉积的过程,而沉积就需要荫罩设备。于是在产出上少,且制作成本昂贵。一些电视大厂都放弃了研发OLED技术,这也是为什么三星,索尼等厂商都曾经推出过OLED电视,但是最终放弃掉的原因。

  从这三方面来看,QLED确实有更大的优势。但是从技术发展现状来看,OLED技术较QLED技术起步早,在LG的推动下已经逐渐成熟。QLED则仍处于概念阶段,没有大规模的普及,而作为三星对抗其他品牌的技术杀手锏,预计QLED也将在几年内被炒热,直至被大众真正接受。

  

  QLED发展前景

  现阶段QLED并非完美无缺。QLED现在的价格仍然偏高,研究人员在实验室里捣鼓出的最好的QLED也只有一万小时的寿命,对于大型显示设备而言还不够。他们还必须确保色彩表现性能始终如一。但由于OLED种种“扶不上墙”的特性,以至于一些业内人士持悲观态度,认为OLED显示屏永远不可能得到完全的市场应用,而LED无疑会有非常光明的应用前景。

  来自IEA(International Energy Agency)的报告指出,目前全球照明系统用电量约占总用电量的19%。如果能将耗能的灯具全部改成高效率的节能灯具例如白光LED之类的,则全球总用电量将节省10%。可以肯定,量子点将大量注入市场,带来更低成本、更长寿命和更亮照明。而QLED显示屏的发光效率比液晶和OLED还高,而且制造成本更低。据三星估计其成本比液晶和OLED面板的制造成本低一半以上。因此,QLED或将成为屏幕技术的新宠。

  

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