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液晶终极进化 量子屏QLED技术深度解析

发表时间:2019-06-23 04:06

  过去10年,液晶技术成为显示领域的唯一主宰,未来10年,被誉为次时代显示技术的OLED(OrganicLightEmittingDiode,有机发光二极管)理应取缔液晶技术,成就一番霸业,就像当年液晶技术取缔体积庞大的CRT技术一样。然而,液晶技术并不愿坐以待毙,2015年将实现终极进化,如果您想知道什么才是液晶的“完美形态”,请不要错过这篇文章。

  液晶是一种自身不能发光的物质,需借助要额外的光源才能工作,这一物理特性是无法改变的,因此液晶技术的“终极进化”自然需要从背光系统下手。液晶技术的背光系统主要经历了CCFL(ColdCathodeFluorescentLamp,冷阴极荧光灯管)和WLED(WhiteLightEmittingDiode,白色发光二极管)两个阶段。

  2015年,液晶技术将迎来背光系统的“终极进化”——量子点QLED技术,无论是性能还是功耗都有革命性的突破,然而,考虑到液晶技术先天物理特性完全处于劣势,量子点QLED背光极有可能是继CCFL背光和WLED背光之后,液晶发展史上的最后一次革命,这也是我们将其定义为“终极进化”的原因。

  内幕可靠消息,电视领域的龙头老大,三星将会在2015年推出基于量子点QLED背光技术的液晶电视(意味着三星将无限期搁浅OLED电视计划),国产方面TCL最快年底就会上市量子点QLED电视产品,LGDisplay作为顶尖的液晶面板制造商,已经宣布量子点QLED面板将会量产,此外还有京东方、华星光电等面板厂都会力挺量子点QLED背光技术。那么,量子点QLED背光技术为何能够令如此多的巨头为之倾倒呢?

  QLED是“QuantumDotlightEmittingDiode”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“QuantumDot(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,SamsungDisplay、LGDisplay、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。

  2005年,毕业于麻省理工大学的科尔·苏利文创建QDVision公司,随后QDVision联手韩国LGDisplay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QDVision负责提供量子点核心技术,LGDisplay负责产品生产。

  除QDVision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,接下来一起来了解QLED的技术特性。

  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(适用于液晶电视和液晶显示器)的制造成本。

  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。

  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。

  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,LGDisplay和SamsungDisplay已经正式宣布QLED量子屏将在本年度正式量产,而TCL预计于今年底将推出基于QLED显示技术的55英寸智能电视。量子点QLED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显示技术将直接与OLED正面竞争,自身也有一些优势,比如OLED制造时需要“阴罩”,而阴罩易发生热胀冷缩,从而影响显示精准度,而QLED整个制造过程无需阴罩,规避了这一问题,长时间保持画质稳定。此外,OLED色彩不易控制,需要色彩滤光片“校正”才能显示不同纯色,而QLED从一开始就可以显示不同纯色。QLED发光效率比OLED高30~45%,相同画质下QLED比OLED节能2倍。

  从量子点QLED技术特性不难发现,业内人士认为量子点QLED显示技术具备改变电视市场格局有充分的依据,量子点QLED显示技术能够带来更低的成本、更长的寿命、更高的亮度、更好的色彩并实现更低的功耗,堪称液晶技术的“完美形态”。

  根据SamsungDisplay科学家的说法,QLED生产成本仅为OLED显示屏的一半,更利于市场推广。除了美国QDVision(联手LGDisplay)公司和Nanosys公司之外,SamsungDisplay从2011年就开始研究QLED。TCL集团助理总裁兼品牌管理中心总经理梁启春曾表示:“量子点QLED显示技术为旗下华星光电自行研发(仅指TCL品牌自身),量子点QLED显示技术色域表现优于呼声极高的OLED电视,而制造成本要远远低于OLED电视,拥有更加广阔的市场空间。”

  量子点QLED显示技术是不是吹牛?看看国产品牌TCL的真机演示,对比的是一台高端4K超高清液晶电视(基于WLED背光技术),一起来看看多个场景的对比效果,由于条件环境光线的缘故,很难完美展现两种技术之间的差异,一起来看看。

  尽管实拍对比图已经“缩小”两种显示技术的画质差异,但量子点QLED显示技术已经在各个方面无悬念压制传统4K超高清液晶电视,无论是画面的透亮程度、色彩纯度、暗部细节等等,量子点QLED显示技术的确在画质表现上令人感到惊讶。事实证明,我们之前针对量子点QLED显示技术的技术解析并没有言过其实。

  本文开头,笔者说过量子屏QLED显示技术的引领者将会是电视领域的龙头老大——三星,根据笔者得到的可靠消息,三星将会在2015年1月初的CES2015美国消费电子展上正式发布旗下QLED电视产品,三星首批QLED电视主要有55英寸和65英寸两款,分辨率均为3840×2160超高清,定位旗舰级市场,以往的WLED背光机型将彻底与“旗舰”二字说再见。

  国产品牌中,TCL是量子点QLED电视产品倡导者,基于华星光电55英寸4K超高清液晶面板,采用3MQDEF引擎技术,画面色域高达105%,此前QLED和4K电视画质对比环节,挂壁的QLED电视正是TCL旗下的QLED电视机型。此前谈到,LG电子一直与QDVision合作开发量子点背光技术,不过产品上市日期暂无时间表。日系方面,目前只知道索尼有计划推出55英寸以上的QLED电视产品。

  在国际面板制造企业的积极推动下,未来5年量子点显示技术将持续升温。根据行业内部的数据显示,2015年量子点QLED显示技术在智能手机液晶面板中的渗透率将达3%,到2020年迅速增至26%;平板电脑渗透率将从2015年的2%增至2020年的15%;液晶电视面板方面,2015年市场渗透率大约只有1%,到2020年或增至9%。

  笔者认为,这份行业内部的数据报道略显保守(报告为2013年11月完成),考虑到2014年整个行业的风向标迅速导向量子点QLED显示技术,未来量子点QLED显示技术的发展速率会比预想的更快,正如4K超高清电视普及速度远远超越行业预估一样。毫无疑问,量子点QLED显示技术拥有诸多优势,这些优势足以让液晶技术继续存活于市场中,至于备受期待的OLED显示技术,强大的物理特性依旧具有不可替代性,只是目前还看不到普及的希望。