說到電致發光量子點,那么又要簡單說說現在電視或者顯示器的量子點技術了,無論是Mini LED也好,還是QD-OLED也好,雖然是量子點,但其實是光致發光量子點。量子點是一種微小的粒子,當用能量擊中它們時會發光,無論這種能量是光或者電。現在我們看到的量子點,其實原理是藍色光由LED或OLED產生,并且藍光激發紅色和綠色量子點,然后共同產生創建圖像所需的所有光線。
用量子點而不是傳統的濾色片,理論上電視用于產生光的幾乎所有能量都會發送到用戶的眼睛。量子點可以將藍色幾乎完美地轉換為紅色和綠色。基本上沒有任何浪費,因此電視可以更高效。我們能同時獲得一臺更亮的電視以及一臺耗能更少的電視,這是現在的電視能夠提供超高亮度和廣泛色彩的一個重要原因。
而量子點直顯技術,也就是電致發光量子點,原理上是將只有幾分之一伏的電擊中量子點像素,它就會發光。當工程師將足夠多的像素放在一起,并且編輯出一種訪問所有像素的方案,這個時候我們就能看到圖像了。這個聽起來有點像等離子,實際上QD-LED本身就是一個像素自發光的技術,它在一些模式上和等離子、OLED以及Micro LED是有相似的地方。
目前很多廠商在研發QD-LED技術,不過量子點的制造供應商則掌握著很多核心的東西。畢竟不管誰要使用這個技術,最終都得采購原材料,而不是完全由自己去生產量子點。根據目前全球最知名的量子點制造商Nanosys的說法,光致發光量子點和電致發光量子點的整體構成沒有巨大差異,雖然不能完全互換,但兩者還是比較相似。QD-LED最大的困難不在于量子點本身,而在于量子點外的其他技術——比如在正確的時間提供正確數量的電力以使一堆量子點看起來像是用戶喜歡的圖像質量。
目前,多家公司正在嘗試不同的制造方法,包括噴墨印刷和光刻技術。這兩種方法都有潛在的優點和缺點,但方便的是,它們與目前現代顯示設備的制造方式相似。按照SID上TCL和三星的做法,兩家都采用了噴墨印刷技術,我們覺得除了效果不錯之外,主要還是為了節約成本,噴墨印刷技術看起來未來會在很多顯示領域用到,包括QD-LED和OLED。
不過很多人這里有一個疑問:QD-LED到底和LED有沒有關系?這是一個很好的問題,雖然從我們上面說的技術原理來看,量子點自發光似乎和LED沒有任何關系,就和OLED像素自發光其實和LED也沒關系一樣……但這實際上和量子點最終在現實設備上的使用方式是有關系的,或者說未來QD-LED這個技術應該會是有機和無機兩種方案。
有機QD-LED比較好理解,就是我們之前介紹的那樣,電視或者顯示器的像素由紅綠藍量子點組成,通電發光創造圖像。目前三星、TCL華星光電以及夏普的QD-LED原型產品全部都是這種方案。其實就和OLED一樣,由于減少了物理層和部件,所以這種有機方案,可以做得非常輕薄,同時只要技術成熟了,成本就會比較低,畢竟使用噴墨印刷可以在任何平面或者曲面上制造QD-LED,直接把量子點“刷”上去即可,這使得QD-LED技術能用在任何形式的產品上。
那么缺點呢?除了我們說技術上還在完善,初期成本較高之外,最大的問題還是壽命,這是有機物的通病。比如藍色量子點的壽命現在看來遠沒有預期那么高,綠色量子點的壽命也沒有想象那么好。現在如果有QD-LED的產品上市銷售,那么用戶會發現它們的老化速度甚至比OLED還快。另外如何提升量子點發光的亮度也是個問題,看看幾個原型機的亮度都只有幾百尼特的水準,黑色和對比度或許無需質疑,但要達到更高的亮度可能還需要慢慢完善。
那么第二種方案就是無機方案……這個方案實際上和我們上面介紹的很多東西在原理上已經完全不同了,或者可以說是目前QD Mini LED或者QD-OELD面板的一種進階方案。這個方案的基礎其實是Micro LED,原理也很簡單:將Micro LED的微型燈珠全部使用藍色LED,然后利用噴墨印刷技術,將紅色和綠色量子點涂抹在藍色LED上,如此就可將藍光轉換成紅光或綠光,同時依然屬于像素自發光技術。
這個方案最大的優勢當然是壽命,但更重要的是,以Micro LED技術為基礎,采用量子點后,會大大降低原有Micro LED巨量轉移的難度。要知道Micro LED是將紅綠藍三原色的LED,制作成10微米大小的晶粒,然后利用巨量轉移技術,將這些LED晶粒轉移到有TFT控制電路的PCB上。但要移轉2500萬顆的LED晶粒,這是一項非常艱巨的工程,有少許差錯就需要個別去修補不同顏色的LED晶粒,良率和產能都會受此影響。
而在全部使用藍色LED晶粒,然后再涂抹紅綠量子點后,相比分別轉移紅綠藍三種LED晶粒,明顯地可以增加巨量轉移的成功率,也使得之后的修補動作較為簡單,在理論上這大大提升了整個方案的良率和產能。目前這種方案主要是三星在研發,現在還處于早期階段。畢竟Micro LED技術現在都不算成熟,要在這個基礎上發展QD-LED,肯定也不是簡單的事情。但這個方案的優勢是當Micro LED成熟了,在這個基礎上發展而言的QD-LED也就沒什么問題了,屬于是一種相互成全的概念。
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