什么是量子點(diǎn)
首先,我們需要了解什么是量子點(diǎn)(QD)。量子點(diǎn)是非常小的半導(dǎo)體顆粒,只有幾納米大小,如此小,以致它們的光電性質(zhì)不同于較大顆粒的光電性質(zhì)。
發(fā)光原理是通過(guò)電或光對(duì)量子點(diǎn)材料施加刺激,量子點(diǎn)的材料將發(fā)射特定頻率的光,并且這些頻率可以通過(guò)改變量子點(diǎn)的尺寸大小和形狀進(jìn)行改變,從而達(dá)到精確地調(diào)諧。
簡(jiǎn)單通俗的說(shuō),量子點(diǎn)的光電性質(zhì)與以往的發(fā)光顯示顆粒大不一樣,量子點(diǎn)因?yàn)轭w粒非常小,以納米為單位,導(dǎo)致量子點(diǎn)的顯示顏色是以改變顆粒的大小形狀而進(jìn)行改變,也正因?yàn)槿绱耍碚撋蟻?lái)講,量子點(diǎn)顯示的色譜更具有連續(xù)性,成本也會(huì)更低。
不同大小尺寸的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出不同的顏色,量子點(diǎn)當(dāng)受到光或電的刺激時(shí),就發(fā)出有色光線,光線的顏色由量子點(diǎn)的組成材料和大小形狀決定,一般顆粒越小,會(huì)吸收長(zhǎng)波,顆粒越大,會(huì)吸收短波。
2nm大小的量子點(diǎn)可吸收長(zhǎng)波的紅色,顯示出藍(lán)色;8nm大小的量子點(diǎn)可吸收短波的藍(lán)色,呈現(xiàn)出紅色。這一特性使得量子點(diǎn)能夠改變光源發(fā)出的光線顏色。相比原來(lái)的顯示技術(shù)來(lái)說(shuō),量子點(diǎn)顯示的RGB三原色會(huì)更加純凈。
目前量子點(diǎn)在顯示器上的應(yīng)用
其實(shí)量子點(diǎn)技術(shù)并非新興的技術(shù),早在1983年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了研究。
只是經(jīng)過(guò)數(shù)年之后,美國(guó)耶魯大學(xué)的物理學(xué)家馬克·里德將這種半導(dǎo)體微塊正式命名為“量子點(diǎn)”并沿用至今,所以嚴(yán)格意義上講這并不是一個(gè)新的技術(shù),只是在最近幾年,以三星為首的顯示巨頭對(duì)量子點(diǎn)技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。
LCD面板
LCD顯示屏結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃基板當(dāng)中放置液晶盒,下基板玻璃上設(shè)置TFT(薄膜晶體管),上基板玻璃上設(shè)置彩色濾光片,通過(guò)TFT上的信號(hào)與電壓改變來(lái)控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,從而達(dá)到控制每個(gè)像素點(diǎn)偏振光出射與否而達(dá)到顯示目的。
而按照背光的光源,LCD顯示器又分為CCFL(冷陰極熒光燈管)和LED(發(fā)光二極管)兩種,我們普遍認(rèn)為的LCD和LED是兩種顯示屏的認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的,完全是廣大廠商的誤導(dǎo),這兩者僅僅是背光光源的不同而已。
OLED面板
而OLED面板則與LCD面板大不相同,相比較而言會(huì)OLED面板結(jié)構(gòu)會(huì)更簡(jiǎn)單,OLED的全稱為有機(jī)發(fā)光二極管,也就是說(shuō),OLED面板的發(fā)光材料為有機(jī)材料,相比于無(wú)機(jī)材料,有機(jī)材料在壽命方面有天生的短板。
OLED顯示技術(shù)具有自發(fā)光的特性,采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板,當(dāng)有電流通過(guò)時(shí),這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光,而且OLED顯示屏幕可視角度大,并且能夠節(jié)省電能。
因?yàn)樽园l(fā)光的特性,OLED在黑色方面表現(xiàn)的更純粹,因?yàn)椴牧现灰话l(fā)光,顯示的就是黑色,同時(shí)視角廣、對(duì)比高、耗電低、反應(yīng)速率高都是OLED面板的特性。
量子點(diǎn)面板
其實(shí)就目前的量子點(diǎn)屏幕來(lái)說(shuō),與傳統(tǒng)的LCD面板僅僅是做了背光方式上的改變,是作為L(zhǎng)CD面板的延伸,并沒(méi)有什么根本上的改變。
通俗點(diǎn)說(shuō),目前的量子點(diǎn)顯示器就是在VA面板中加了一張膜,也就是上圖中的那張QDEF膜。
我們都知道,目前LED背光方式中,為了顯現(xiàn)出三原色,有兩種背光方法:
其一是直接通過(guò)RGB LED燈光進(jìn)行背光,這樣成本非常高基本沒(méi)有顯示器在使用;其二是目前商用顯示器的普遍背光方式:偽白光LED背光,利用像素點(diǎn)的熒光粉顯色,什么是偽白色LED背光呢,就是通過(guò)在藍(lán)光LED中加入黃色熒光粉的方式發(fā)出白色背光(上圖中的blue LEDs位置)。
但如果是通過(guò)量子點(diǎn)進(jìn)行顯色的話,就不需要進(jìn)行白光背光,原因有兩個(gè)(其實(shí)算起來(lái)應(yīng)該算一個(gè)):光致發(fā)光的原因,藍(lán)光量子點(diǎn)無(wú)法登場(chǎng),所以在背光中必須加入藍(lán)色光源,其二,是因?yàn)槟壳暗牧孔狱c(diǎn)只負(fù)責(zé)產(chǎn)生綠光和紅光,所以必須將原背光模組中的白光LED換成藍(lán)光LED。