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技术

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高色域

  量子点电视技术未来分析

 

随着显示技术的发展,曾经主导 display 产业数十年的液晶平板显示(TFT-LCD)产业受到了极大的挑战。OLED已经进入量产化,在智能?#21482;?#39046;域已经广泛切入。MicroLED、QDLED等新兴技术也是热火朝天。TFT-LCD产业的转型已成不可逆转之势。

 

在 OLED 高对比度(CR)、广色域特性的攻势下,TFT-LCD产业着力于改进LCD色域不足的特性,提出了“量子点电视?#22791;?#24565;。但是目前所谓的“量子点电视”,并非用量子点(QD)直接通电实现显示的QDLED,而是仅仅在传统的TFT-LCD背光源中加入了一张QD荧光转换膜(QD film)。这张QD film的作用,在于将背光源发出的部分蓝光转换成波长分布很窄的绿光和红光,相当于起到跟传统荧光粉一样的作用。

 

QD film转换出的绿光和红光,波长分布很窄,跟LCD的CF高透光率波段可以很好地匹配,从而可以降低光损失,提高一定的光效。进一步,因为波长分布很窄,可以实现较高色纯度(饱?#25237;?的RGB单色光,所以色域可以变很大。

 

因此,“量子点电视”在技术?#31995;?#31361;破并非颠覆性的。因为,实现窄发光带宽的荧光转化,传统的荧光粉?#37096;?#20197;实现。例如,KSF:Mn就是低成本的窄带宽荧光粉选择。虽然KSF:Mn面临稳定性问题,但是QD的稳定性比KSF:Mn还要差。

 

获得一张高可靠性的QD film并不容易。因为,QD在大气环境下,接触到环境中的水和氧气之后,会迅速发生猝灭,发光效率大幅降低。目前比较广泛接受的QD film的隔水隔氧防护方案,是将QD?#28982;?#20837;胶中,然后再将该胶夹在两层隔水隔氧的塑料膜之间,形成“三明治”结构。这样的薄膜方案,厚度薄,与背光源原来的BEF等光学膜特性接近,利于生产组装。

 

事实上,QD作为一种全新的发光材料,既可以做光致发光的荧光转换材料,?#37096;?#20197;直接通电发光。在显示领域的用途,远不止QD film一种方式。

 

?#28909;紓琎D 可以应用于 MicroLED 中,作为荧光转换层将 uLED 芯片发出的蓝光或者紫光,转换成其他波长的单色光。由于uLED?#26576;?#23544;在十几个微米至几十个微米,而传统荧光粉颗粒?#26576;?#23544;最小也是十几个微米,传统荧光粉?#30446;?#31890;尺寸跟uLED的单颗芯片尺寸接近,无法作为MicroLED的荧光转换材料。QD则是目前 MicroLED 彩色化用荧光转换材?#31995;?#21807;一选择。

 

此外,LCD cell 中的CF,本身是起到滤光片的作用,采用的是吸光材料。如果用QD直接替换原有的吸光材料,就可以实现自发光的QD-CF LCD cell ,TFT-LCD的光学效率可以大幅改进,同时实现广色域。

 

综上所述,量子点(QD)在显示领域确实有非常广阔的应?#20204;?#26223;。目前所谓的“量子点电视”,是在传统的TFT-LCD背光源中加入了一张QD荧光转换膜(QD film),仅是液晶电视的一个改进方案,尚未充分发挥QD的优势。根据?#33455;?#26426;构的预测,光色域的显示技术,在未来几年会形成高中低档,三种解决方案并存的局面。在中低档产品中,荧光粉和QD film形成竞争关系。在高档产品中,QD-CF LCD、MicroLED以及QDLED会跟OLED展开竞争。

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