• September 30, 2023

【量子點顯示器真的好嗎】量子點顯示器現在這麼火 |告訴你到底 |量子點電視和OLED電視3個方面的對比 |

  從智能手機、平板小型顯示設備,到投影儀、智能電視、廣告顯示屏、影院大型顯示設備,和顯示技術有著聯繫。顯示技術是支撐彩電業發展創新核心,於彩電廠商來説,顯示技術選擇關乎企業存亡。發展歷程,顯示技術經歷了到、重到、黑白到彩色、普清到4K過程。伴隨著信息爆炸式增長,人們顯示器要求侷限於簡文字和圖片,而是需要獲取有著富色彩表現力圖像和視頻文件。

  現階段前沿幾種電視顯示技術有OLED、激光和量子點,OLED是當下高端顯示標準之一;激光顯示裏DLP顯示使用頻率,採用這種技術主流代表有貝投影;但是畫質、成本、功耗以及壽命幾個方面綜合優勢,量子點電視大多數消費者接受,同時部分業內人士認為,是它打開了高端彩電消費市場。

  量子點(Quantum Dot Light-Emitting Diode,即QLED)電視是應用了量子點技術背光源電視,本質上屬於液晶電視(液晶顯示LCD,使用LED背光源),它藍色LED光源,採用量子點光學材料放入背光燈LCD面板之間,從而可以通過擁有鋭峯值、綠、三種光獲得色彩,讓色域達到或超過OLED水平。

  量子點電視和傳統液晶電視主要於,前者採用是升級過LED技術(液晶背光源添迦納米材料、藍色背光源,照射直徑紅綠量子點形成RGB三原色),採用傳統LED背光液晶電視畫面質量和節能環保上有著表現。因此量子點顯示技術視為是突破LED技術天花板革新性一步,成為液晶電視未來一個發展方向。

  量子點材料成本低,具有色純度、發光顏色可調以及熒光量子產率高等特點,所以量子點電視提升顯示器件色域方面具有潛力。科技部「十三五」 計劃中量子點列印顯示列為關鍵性技術,電視顯示領域,量子點技術通訊、生物、領域有著作用。

  有部分觀點認為,量子點實現了自發光,這。相關文獻顯示,目前QLED發光階段,非主動發光顯示,還是需要背光源助力。隨著技術瓶頸突破,未來或能實現QLED主動發光顯示技術,增強其顯示性能。

  黑位水平表現:目前情況,量子點需要用到背光技術,所以控制每個像素;

  性不夠:量子點局域控光,帶來畫面完全;

  此外,量子點可視角度,柔性方面優勢。

  離子和液晶競爭類似,幾年,量子點和OLED誰會是未來顯示技術王者成為談論焦點。不管是量子點電視是OLED電視,畫質、比度、色彩效果、色域方面優於液晶電視,未來替代液晶顯示技術。關鍵於,量子點電視、OLED電視誰才是「王者」?

  量子點電視和OLED電視原理上有著,量子點電視改進了背光顯示,但本質是液晶電視。和傳統LED背光技術來,量子點技術能夠減少過多藍光,從而提升色域和顏色精準度,讓色域媲美超過OLED水平。

  OLED(Organic Light-Emitting Diode)有機發光二極體,具有發光特性,像液晶屏幕那樣需要背光源,只要通過磷光色層來構造產生顏色光。因為有著發光特性,所以OLED能夠擁有出色黑色水平、顏色精度和色域。此外,它有、能耗、可卷優勢。但是OLED材料存在天生定性,壽命、方面缺陷,良品率達到商業化要求。

  畫質方面,量子點電視OLED電視;

  使用過程中,量子點電視工作狀態,壽命,成本;

OLED是有機發光二極管縮寫,我們OLED稱為發光電視。而量子點電視(叫QLED電視)雖然只有一字之差但區別,量子點電視本質是液晶,只是背光組件。

量子點電視説了藍色背光源照射量子點材料。通過濾光膜和成像、驅動系統來顯示圖像,量子點屬於無機材料,這種材料具有色域定性強,壽命長特點,其本質是液晶電視。於2個產品屬性完全,所以其實不能而論,但如果從性能角度來説能區分開來。

比如色域角度來説,普通液晶電視NTSC色域只有70%左右(顯示器追求sRGB,電視NTSC),而一些廣色域電視能達到80%以上。OLED電視先天能達到95%,所以色域上OLED普通液晶電視,其他參數像下圖廠商宣傳圖,基本沒錯了。

色域畫面顯色能力,是電視上需要追求色彩顯示範圍,而NTSC數值色域。現在我們知道OLED能達到95%了,那量子點呢?

量子點電視能做到110%以上色域,新一代光質量子點性能可怕。不過高色域同時色彩精度會出現偏差,所以色彩是色彩精準看你選擇了,另外OLED電視色彩一些。

往往我們研究OLED電視時會發現其畫面亮度指標並不算,有些只有200尼特,而量子點電視能做到4000尼特,使用中並用不到這麼高亮度。

超高亮度運用場景HDR下,杜比視界HDR技術中電視局部亮度可以達到10004000尼特,使用會控制400尼特左右。

而OLED電視峯值亮度只有800尼特,這是什麼呢?説了壽命問題,OLED自發光特性決定了其每一個像素發光,如果亮度太高壽命會下降,而量子點電視本質上是液晶,所以只要背光燈做多、基本想做多亮有多亮。HDR效果而言量子點一些。

説量子點電視吧,無論量子點是普通液晶,需要背光源照射後才能發光,因此背光系統性能。我們知道視頻中有些地面畫面發黑,有些亮,傳統側入式背光電視於光源來於側面,通過導光板實現背光鋪光效果。這種背光模式處是簡化背光系統,讓電視做,成本。

但側入式背光控制畫面中局部區域亮度,因此看電影時果遇到有大片大片亮場景時電視畫面會發灰,因為電視不下來。

比如這張拉斯維加斯夜景,側入式背光或背光性能電視顯示該圖像時天空會不下來,因為要保持圖像下部照明。

  最近顯示器行業,量子點顯示技術大火,各大廠商們趨之若鶩,開始生產量子點顯示器,但顯示器行業可能一蹴而就,量子點顯示器橫空出世,好不好,,今天深入淺出的帶大家來看看什麼是量子點,什麼是量子點顯示器。

  ,我們需要瞭解什麼是量子點(QD)。量子點是半導體顆粒,只有幾納米大小,如此,以致它們光電性質於顆粒光電性質。發光原理是通過電或光量子點材料施加刺激,量子點材料發射頻率光,並且這些頻率可以通過改變量子點尺寸大小和形狀進行改變,從而達到地。

  通俗説,量子點光電性質以往發光顯示顆粒,量子點因為顆粒,納米單位,導致量子點顯示顏色是改變顆粒大小形狀而進行改變,因為如此,理論上來講,量子點顯示色譜具有性,成本會。

  其實納米級別顆粒啦,我們知道,許多材料納米級別上會有物理化學性質,只是量子點叫起來聽啦。

  大小尺寸量子點會發出顏色,量子點當受到光或電刺激時,發出有色光線,光線顏色量子點組成材料和大小形狀決定,顆粒,會吸收長波,顆粒,會吸收短波。2nm大小量子點可吸收長波紅色,顯示出藍色;8nm大小量子點可吸收短波藍色,呈現出紅色。這一特性使得量子點能夠改變光源發出的光線顏色。相比顯示技術來説,量子點顯示RGB三原色會。

  其實量子點技術並非新興技術,早在1983年美國貝爾實驗室科學家其進行了研究,只是數年後,美國耶魯大學物理學家馬克·裏德這種半導體塊正式命名為“量子點”並沿用至今,所以嚴格意義上講這並不是一個技術,只是在最近幾年,三星首顯示巨頭量子點技術產生了興趣。

  好了瞭解完量子點由來和特性,我門來看看目前量子點顯示器上應用,傳統LCD顯示屏和目前OLED有什麼區別。

  我們來看看歷史LCD顯示技術,LCD顯示屏結構複雜,LCD構造是兩片平行玻璃基板當中放置液晶盒,下基板玻璃上設置TFT(薄膜晶體管),上基板玻璃上設置彩色濾光片,通過TFT上信號電壓改變來控制液晶分子轉動方向,從而達到控制每個像素點偏振光出射否而達到顯示目的。而背光光源,LCD顯示器分為CCFL(陰極熒光燈管)和LED(發光二極管)兩種,我們普遍認為LCD和LED是兩種顯示屏認識是錯誤,完全是廠商誤導,這兩者是背光光源而已。,關於液晶排列產生面板這裏深入了。

  而OLED面板LCD面板大不相同,相比較而言會OLED面板結構會,OLED全稱有機發光二極管,説,OLED面板發光材料有機材料,相比於無機材料,有機材料壽命方面有天生短板。OLED顯示技術具有發光特性,採用有機材料塗層和玻璃基板,當有電流通過時,這些有機材料會發光,而且OLED顯示屏幕可視角度,並且能夠節省電能。因為發光特性,OLED黑色方面表現,因為材料只要發光,那顯示黑色,同時視角、對比高、耗電低、反應速率是OLED面板特性。

  量子點技術咱們前面説到了,繼續贅述,現在來説量子點顯示器有哪些。

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  目前量子點屏幕來説,傳統LCD面板是做了背光方式上改變,是作為LCD面板延伸,並沒有什麼上改變。通俗點説,目前量子點顯示器VA面板中加了一張膜,上圖中那張QDEF膜。

  我們知道,目前LED背光方式中,顯現出三原色,有兩種背光方法:其一是直接通過RGB LED燈光進行背光,這樣成本基本沒有顯示器使用;其二是目前商用顯示器普遍背光方式:偽白光LED背光,利用像素點熒光粉顯色,什麼是偽白色LED背光呢,通過藍光LED中加入黃色熒光粉方式發出白色背光(上圖中blue LEDs位置)。

  但如果是通過量子點進行話,需要進行白光背光,原因有兩個(其實算起來應該算一個):發光原因,藍光量子點無法登場,所以背光中加入藍色光源,其二,是因為目前量子點負責產生綠光和紅光,所以背光模組中白光LED換成藍光LED。於此同時QDEF層擺放位置,讓光層層光學膜中旅行時,複反射通過QDEF次數增多,所以QDEF得放在離光源最近地方,一但順序上移,紅綠光轉換,會造成現象。同時,QDEF膜和藍光LED光源應用是量子點顯示器色彩顯示普通顯示器原因之一。

  所以這裏會説,目前量子點顯示技術而言,是屏幕背光方式進行了改變,加了一層膜而已。

上週回顧過量子點三十多年來心路歷程,商業化努力後停在了顯示,而各種形式產品中,薄膜成了目前勝利者。但無論量子點是封LED裏頭(on-chip)、封玻璃管放在顯示器旁邊(on-edge),還是做成一層薄膜放在背光模組裏(on-surface),商業化邏輯是——

即使量子點電致發光研究很開始,但發展,實現量產水平顯示應用轉到了發光,承襲原有LCD系統,利用量子點特性單一波長藍光轉換成紅光綠光,取代原本白光LED採用熒光粉,進而達到廣色域效果。

目前發光作法,進入市場口號“廣色域”,事實上只有廣色域是沒有爭議優勢,所以回到性價比觀點,提升產品價值衍生轉換成本,QDEF是個定位產品嗎?我們繼續下看,量子點顯示應用問題。

行銷騙術之間,往往只有一層紗,量子點商業化過程,採用了很多取巧説詞,主要盲點有以下四個:

量子點因為是無機物,所以宣稱自己OLED,但事實上奈米尺寸量子點,不只熒光粉怕,和OLED一樣怕水氧,沒有嘲笑OLED本錢,商業化過程中,許多精力和成本消耗阻水氧上。3MNanosys推出QDEF例,QDEF厚度210μm,其中上下兩片Barrier Film(阻水氧層)佔了110μm,成本佔了整張膜一半。

(2) 是增豔,不是增亮

即使3M和Nanosys多次公開場合教育大家,QDEF不只讓顯示器色彩豔,能達到增亮節能效果(增亮節能是概念,只是“能耗看亮度”或“亮度看能耗”差別),聽到説法是節能20%以上,這種宣稱雖然不算是詐騙,但有誘導嫌疑。

,站光能量角度,傳統LCD紅光綠光,是靠YAG產生黃光,透過彩色濾光片個濾出來,濾光片作用讓想要光通過,其他通通擋掉,然後光譜角度,YAG半是悲劇,你只要綠光或紅光時,大部分光請回家了,見下圖:

咱們量子點了,一開始你獨立綠光紅光,顏色調到波長(ex:綠光530 nm/紅光630 nm),所以沒有產生多多餘光,因為”不要光”,所以理論上亮/節能。

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對,目前為止沒有錯,但是沒有提到量子點轉換效率,官方説法是80%以上,且不論實測能不能達到這樣水準,YAG轉換效率是鬆破90%,所以傳統色域基礎上省電20%這個説法是成立。而且別忘了熒光粉可以換紅綠粉,當LED配上高級紅粉綠粉時,量子點節能間失去了立場。

轉換效率問題外,增豔跟增亮存在Trade-off問題,這裏班門弄斧來個三秒鐘講堂,光能量我們説亮度是兩碼子事,因為人眼感知亮度得”視效函數”,綠光例,波長550530移動時,色域覆蓋程度是變廣了,但感知亮度同時下降了。

這問題不是只有量子點有,但是當量子點電視拿亮度去換廣色域後,往往會用其他方法來彌補,比如亮LED,以及外加一片增亮膜DBEF(來自3M,呵呵呵不解釋),然後拿量子點電視非量子點電視比,看起來好像增亮增豔省電,是台所有願望一次滿足真‧旗艦,殊不知…這些是錢堆出來啊孩子!

其實新技術商業宣傳時,總免俗要搞個技術對比,然後總喜歡鑽石去敲壞掉軟柿子,組是技術中中低階產品,配上設定(比如有些商場比色域畫質時,“犧牲組”會調低亮度,讓視覺表現),如此用心良苦,營造出膨湃而煽情差距,這樣嗎?雖然比起化妝品和減肥產品行銷,科技產品客氣很多了,但是個習慣。

發光應用中並沒有藍光量子點登場餘地,所以一切關鍵紅光、綠光量子點上,於量子點LCD裏工作是負責產生紅光和綠光,原本背光模組裏白光LED換成藍光LED。因此,格説來QDEF換掉擴散片的説法有瑕疵,實際需要設計變更有LED。

換個藍光LED嗎?混個熒光粉,材料成本減少啊!但別忘了現在白光LED因為經濟規模成什麼樣了,開一個料號多一個庫存,衍生額外生管、物管、品管多説了,藍光LED得紅綠量子點,以及彩色濾光片開三方會議,對一下色座標,才能呈現想要色彩,這些麻煩是旁人看不到理解。

另外補充一點,QDEF連擺放位置計,讓光層層光學膜中旅行時,複反射通過QDEF次數增多,所以QDEF得放在離光緣最近地方,一但順序上移,紅綠光轉換,會造成現象。

如第二點提到,LED並不是沒有廣色域solution,拿YAG比量子點並不是apple to apple公平競爭,要站廣色域角度去思考,該拿KSF+β-sialon來,即使比色域量子點是材料,但成本壽命算下去話,量子點有優勢嗎?

講了長長一串,總結一下“量子點+發光+顯示應用”商業價值,於替代技術來説,進入市場能量有多,是個概念,但其實簡單的説,可以看做“創造價值”及“衍生成本”相減後價值。

廣色域是量子點顯示器心臟,除此之外有個量化價值,於今日OLED或當年LED,“量子點”於行銷上,關於奈米材料幻想與期待植人心,量子點本身未來科技等義詞,於理解技術人來説,量子點聽起來OLED多了,行銷只要多用一些“量子”“奈米”字眼,整個感覺上了,這不是史諾胡扯,人是容易接受暗示,是。

衍生成本可以想成是替換成本,列舉如下:

厚度是其中一項,即使QDEF310μm減少到210μm,但斤斤計較高階產品來説(手機or薄型電視),導光板光是要減少幾百μm糾結了,這現象在手機,手機Side View LED了好多年0.6t轉向0.4t,下個世代0.3t才不過100μm,LED廠來説個挑戰里程碑,結果來個QDEF一切毀了,當Nichia自己1803(0.3t)感到時,看到3MQDEF疊上去,能不生氣嗎?

官方説法是三萬時無衰減,這個數字可能過了,實測出現一萬狀況,雖然量子點薄膜壽命目前找不到有公信力數字,但別忘了量子點是材料,於OLED顯示器會“看”(因為藍色發光層陣亡),量子點恰恰相反,很可能出現“看”狀況(因為紅、綠量子點陣亡)。

P.S.量子點是產品,壽命這點可以先持保留態度,個幾年會見真章。

關於藍光LED和新增DBEF部分,前文提過複論述,光看QDEF本身天價,55吋電視來説,要買一張正版QDEF報價是100塊美金!Barrier Film外,量子點是材料,一克價格如果是實驗用,價格可高達數千塊美金,是黃金價格百倍以上!即使量產水準量子點,普遍30塊美金以上,未來就算降至20 USD/g以下,KSF和β-sialon貴,説十塊錢以下有YAG了。

量子點是Batch式生產,量子點顯示器如果如某調研機構預測這麼,產能會是一個問題,而且合成量子點產能是一回事,做成模產能是另外一回事了,全世界能做出量子點薄膜,3M有幾家?

這是所有材料進入市場需要面臨考驗,供應鏈上下游產業中有僵固化程度,來説下游產業有話語權(產值),下游牽動上游反過來許多,而且更改材料牽動採購、品管、研發…等層層關卡,材料導入速度除非綁品牌效益或客户策略,不然來説是牛步。

製造業指導原則是這—要換材料可以,去考慮開案機種,沒有品質問題原則上EC(Engineering Change,工程變更),因為大家是領薪水混日子工程師,舊材料開心順心,沒事幹嘛什麼科技找自己麻煩,材料,採購PM會開心。

有一個問題,與量子點話產業存在“專業知識稱”,量子點是奈米材料,多半是化學、光電功底公司主導,如果口產業是高度知識密集“高科技產業”,工程師內功,溝通上會痛苦,但事實上往往事願違。

當QD film走向QD on chip後,專業痛苦指數會,大家知道LED產業產值、獲不忍睹,養不起幾個工程師,説開發一起成長了,只怕連使用會搞砸,完全懂如何新材料調教應變,量子點製造商得因此負擔“教育客户成本”,沒辦法,這是所有進上游材料廠,沒有集團策略夥伴奧援時,宿命。