显示行业,量子点显示技术也挺火,各大厂商(shāng)们趋之若鹜,纷纷生产量子点显示屏。量子点显示技术是什么梗?量子点显示究竟好不好,厉不厉害?今天就深入浅出的带大家来看看什么是量子点,量子点技术是如何运用(yòng)到液晶显示屏中。
一、什么是量子点
量子点又(yòu)称為(wèi)半导體(tǐ)纳米晶體(tǐ),是一种直径在2-10纳米(相当于15-150个原子)的微小(xiǎo)单晶。量子点的尺寸和形状可(kě)由合成工艺中持续时间、温度和使用(yòng)的配體(tǐ)分(fēn)子进行简单、精准的控制,也就是说通过反应时间和条件进行控制。
受到外来能(néng)量(光、電(diàn))激发后,不同尺寸的量子点可(kě)以发出不同颜色的光,其发光颜色可(kě)以覆盖从蓝光到红光的整个可(kě)见區(qū),具有(yǒu)色纯度高、寿命長(cháng)、稳定性好等特点。
较大的量子点发红光,通常直径為(wèi)7纳米(150个原子);绿色颗粒直径约3纳米(30个原子)。蓝色量子点最小(xiǎo)–内核直径约為(wèi)2纳米(15个原子)。由于尺寸太小(xiǎo),蓝色颗粒非常脆弱,难以处理(lǐ)。為(wèi)此,面板技术中红色和绿色量子点用(yòng)得最多(duō)。
利用(yòng)量子点的独特属性,我们可(kě)以生成超窄的原色,其半峰全宽(FWHM) 為(wèi)30-54纳米(取决于量子点的类型),从而能(néng)实现最宽的色域覆盖。
量子点由核、壳、稳定剂和脂质组成。
各种发光颜色量子点溶液(左)及量子点结构组成(右)
二、量子点显示技术
量子点显示技术主要有(yǒu)两条技术路線(xiàn):電(diàn)致发光(QLED)与光致发光(QD-LCD)。
電(diàn)致发光(QLED)则属于主动显示,通过電(diàn)驱动使量子点本身发光,并通过混色产生图像。光致发光(QD-LCD)属于被动显示,是量子点背光技术与传统液晶显示相结合的产物(wù)。
✦量子点显示技术——電(diàn)致发光(QLED)
電(diàn)致发光:用(yòng)電(diàn)来刺激量子点(電(diàn)致发光),被称為(wèi)量子点发光二极管( QLED)。这是一种新(xīn)型的显示技术,不需要背光源,其拥有(yǒu)和OLED一样的优势,同时因為(wèi)量子点為(wèi)无机材料,其寿命遠(yuǎn)超OLED。具有(yǒu)广色域、低功耗、高对比度、柔性等特点,可(kě)应用(yòng)于TV,MNT,NB,PAD,Phone及传感器等特殊领域。不过QLED技术目前并不成熟,还在发展中。
✦量子点显示技术——光致发光(QD-LCD)
目前商(shāng)业化的量子点显示产品主要基于光致发光原理(lǐ),属于量子点背光技术与液晶显示相结合的产物(wù),其发展历程如下图从左到右依次為(wèi)量子点管、量子点膜、量子点扩散板、量子点原位封装。
光致发光量子点显示技术的发展历程
经过发展,将量子点膜片形态应用(yòng)在液晶显示器的背光部分(fēn),主要是通过在背光源前或是液晶面板前添加一层量子点膜,可(kě)显著提升屏幕画面的色彩饱和度、立體(tǐ)感和清晰度,大幅改善图像质量。
广泛应用(yòng)于電(diàn)视、显示器、筆(bǐ)電(diàn)、平板、車(chē)载、VR等领域,是目前市场上量子点光致发光显示技术中最成熟且主流的方案。传统LCD显示屏只要将背光中白色LED光源更换為(wèi)蓝色LED光源和添加上一层纳米量子点的薄膜就可(kě)以达到卓越的色彩表达能(néng)力。
根据添加的位置不同可(kě)以分(fēn)為(wèi)QDEF-LCD和QDCF-LCD两种。
除了膜之外,QD还能(néng)应用(yòng)在扩散板、导光板等其他(tā)显示组件中。目前量子点扩散板采用(yòng)熔融共挤技术,生产效率高,成本低,在中低端产品中具备较大的市场潜力。
此外,QD还可(kě)直接原位封装在LED上,可(kě)将量子点效率最大化。但此种方式要求量子点材料在高温环境保持稳定,实现难度较大,若能(néng)商(shāng)业化,将会是一个超规模的应用(yòng)。
三、量子点优势
量子点显示技术的优势可(kě)以概括為(wèi)“高、纯、久”三大方面。
“高”就是色域高,色域覆盖率达110%NTSC;
“纯”就是颜色纯,色彩纯净度比普通LED提升约58.3%,精准呈现大自然色彩;
“久”就是色彩久,稳定的无机纳米材料的量子点能(néng)够保证色彩恒久不褪色,色彩持久稳定可(kě)达60000小(xiǎo)时。
量子点还有(yǒu)哪些优点?
值得一提的是,除了色彩好,QD量子点在亮度方面同样出色。白光LED 背光中大部分(fēn)的黄光会被过滤掉,背光的利用(yòng)率仅為(wèi)30%,而量子点背光利用(yòng)率更高,在相同的工作電(diàn)压下,能(néng)够将屏幕亮度提升到原有(yǒu)的120%。
四、量子点如何运用(yòng)到液晶显示屏
量子点应用(yòng)于LCD显示屏中,主流的量子点封装方式是“量子点薄膜”。将封装制作成的量子点薄膜放置在背光层与TFT之间,将蓝光LED芯片透过量子点薄膜后产生的白色光線(xiàn)作為(wèi)LCD显示器的背光,经由TFT液晶层对光線(xiàn)进行偏转、穿透红绿蓝三色滤光片并经过外层偏光膜之后混合成人眼可(kě)见的色彩。而由此制成的液晶显示器被称為(wèi)量子点液晶屏(QD-LCD)。
目前,QD量子点技术已经成功运用(yòng)到了LCD和OLED显示屏当中,诞生了QD-LCD和QD-OLED屏,在未来,QD量子点技术还将以其他(tā)形式大放光彩,為(wèi)消费者带来更加绚丽多(duō)彩的精彩视界。
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