深度解析QLED量子點構(gòu)成原理、技術(shù)優(yōu)勢及發(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亮點產(chǎn)品，其憑借全新的納米晶體半導(dǎo)體量子點材料，有效提升了發(fā)光效率和并帶來了超前的寬廣色域，將屏幕的色彩顯示效果提升到了一個新的高度。

深度解析QLED量子點構(gòu)成原理、技術(shù)優(yōu)勢及發(fā)展歷程

量子點QLED將液晶技術(shù)進化至“完美的終極形態(tài)”

那么這個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頻繁發(fā)布采用該技術(shù)的新品呢？

量子點QLED：技術(shù)原理／發(fā)展歷程

量子點QLED背光技術(shù)

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

QLED構(gòu)成原理
量子點是一種我們?nèi)庋蹮o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)有一個極其特別的性質(zhì)：當(dāng)量子點受到光電刺激時，就會發(fā)出有色的光線，顏色是由組成量子點的材料和它的大小、形狀決定。因為它有這種特性，所以能夠改變光源發(fā)出的光線的顏色。量子點的發(fā)光波長范圍非常窄，顏色又比較的純粹，還可以調(diào)節(jié)，因此量子點顯示器的畫面會比液晶顯示器的畫面更加的清晰明亮。

量子點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LG Display和比利時化學(xué)品公司Solvay，研究并制造QLED有源矩陣顯示屏，其中 QD Vision負責(zé)提供量子點核心技術(shù)，LG Display負責(zé)產(chǎn)品生產(chǎn)。

QD Vision公司致力于研究量子點QLED顯示技術(shù)

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

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QLED顯示技術(shù)是將量子點的光學(xué)材料放入背照燈與液晶面板之間，可以使色域達到或超過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QLED工作原理圖

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

量子點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，量子點便會發(fā)出有色光線，光線的顏色由量子點的組成材料和大小形狀決定。量子點能夠?qū)ED光源發(fā)出的藍光完全轉(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QLED所需的藍光更少，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QLED色彩準(zhǔn)確性高且畫面更穩(wěn)定

量子點QLED顯示技術(shù)得天獨厚的優(yōu)勢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，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QLED顯示技術(shù)能夠帶來如此多的革命，堪稱液晶技術(shù)的“完美形態(tài)”毫不為過。

目前量子點在顯示技術(shù)領(lǐng)域上的兩大應(yīng)用方向

一是基于量子點光致發(fā)光特性的量子點背光源技術(shù)（Quantum Dots－Backlight Unit，即QD－BLU），即目前市面上量子點電視所采用的方案，目的是解決是普通LCD電視背光色彩不夠亮白的問題，這種顏色偏差體現(xiàn)在屏幕圖像中，用戶會覺得畫面偏冷或偏暖，達不到最佳視覺體驗。采用藍光LED通過附有紅色和綠色量子點的光學(xué)材料（QDEF膜片）得到高純度的白光，使得這一問題得到很好解決，同時還原出非常靚麗的色彩，屬于量子點技術(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，是指量子點第二類應(yīng)用：基于電致發(fā)光特性的量子點發(fā)光二極管顯示技術(shù)（Quantum Dots Light Emitting Diode Display，即QLED），這屬于量子點在顯示技術(shù)領(lǐng)域的更高級應(yīng)用。它不再是藍光通過一層量子點材料產(chǎn)生白光照亮液晶屏幕，而是通過電驅(qū)動，使量子點本身發(fā)光并通過混色產(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QLED技術(shù)的優(yōu)勢

量子點QLED顯示技術(shù)較OLED更穩(wěn)定

目前來看，OLED市場吶喊聲和媒體曝光度都很高，但在電視廠商們看來，成本低性能強的量子點QLED顯示技術(shù)更符合消費市場的需求，QLED量子屏顯示技術(shù)逆襲OLED，改變電視市場格局，不只是說說而已，更多的是實際行動。

OLED技術(shù)目前十分火熱

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

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

2．因為工藝復(fù)雜，生產(chǎn)良率過低一直是大屏OLED難以克服的問題，而QLED工藝流程相對簡單，在大規(guī)模量產(chǎn)方面具有先天優(yōu)勢。

3． QLED色彩表現(xiàn)更加完美，色域可輕易達到最嚴(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)能性有望達到OLED屏的2倍。成本，生產(chǎn)、色彩、能耗，四大差異橫亙在QLED和OLED之間。如此對比來看，QLED比OLED，似乎不只是多了“一點”。相對于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，細細想來，也許是下了胸有成竹的一步好棋。
QLED得到國際巨頭品牌的鼎力支持

根據(jù)Samsung Display科學(xué)家的說法，QLED生產(chǎn)成本僅為OLED顯示屏的一半，更利于市場推廣。除了美國QD Vision（聯(lián)手LG Display）公司和Nanosys公司之外，Samsung Display從2011年就開始研究QLED。TCL集團助理總裁兼品牌管理中心總經(jīng)理梁啟春曾表示：“量子點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，而制造成本要遠遠低于OLED電視，擁有更加廣闊的市場空間?！蹦壳笆袌錾系腝LED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，三星未來選擇的QLED是結(jié)合傳統(tǒng)LCD和OLED優(yōu)點的一項新型顯示技術(shù)，預(yù)計在2019年以后才會有全新產(chǎn)品問世。

QLED的發(fā)展道路任重而道遠

總結(jié)

OLED由于本身的優(yōu)勢和技術(shù)的不斷成熟，成為下一代電視，這已經(jīng)是行業(yè)的趨勢，現(xiàn)在基本上沒有一家企業(yè)站出來說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)在提出來的QLED爭議在于：有人質(zhì)疑QLED即目前市面上已存在的量子點電視，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)是否會有飛躍式的發(fā)展克服自身缺陷，QLED技術(shù)是否會在發(fā)展中遭遇瓶頸而胎死腹中，著實難以預(yù)料。

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

山陰路的夏天 · 發(fā)表于 2017-4-22 10:23

這個不錯內(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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