什麼是量子點
首先,我們需要了解什麼是量子點(QD)。量子點是非常小的半導體顆粒,只有幾納米大小,如此小,以致它們的光電性質不同於較大顆粒的光電性質。
發光原理是通過電或光對量子點材料施加刺激,量子點的材料將發射特定頻率的光,並且這些頻率可以通過改變量子點的尺寸大小和形狀進行改變,從而達到精確地調諧。
簡單通俗的說,量子點的光電性質與以往的發光顯示顆粒大不一樣,量子點因爲顆粒非常小,以納米爲單位,導致量子點的顯示顏色是以改變顆粒的大小形狀而進行改變,也正因爲如此,理論上來講,量子點顯示的色譜更具有連續性,成本也會更低。
不同大小尺寸的量子點會發出不同的顏色,量子點當受到光或電的刺激時,就發出有色光線,光線的顏色由量子點的組成材料和大小形狀決定,一般顆粒越小,會吸收長波,顆粒越大,會吸收短波。
2nm大小的量子點可吸收長波的紅色,顯示出藍色;8nm大小的量子點可吸收短波的藍色,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。相比原來的顯示技術來說,量子點顯示的RGB三原色會更加純淨。
目前量子點在顯示器上的應用
其實量子點技術並非新興的技術,早在1983年美國貝爾實驗室的科學家已經對其進行了研究。
只是經過數年之後,美國耶魯大學的物理學家馬克·裏德將這種半導體微塊正式命名爲“量子點”並沿用至今,所以嚴格意義上講這並不是一個新的技術,只是在最近幾年,以三星爲首的顯示巨頭對量子點技術產生了濃厚的興趣。
LCD面板
LCD顯示屏結構非常複雜,LCD 的構造是在兩片平行的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上的信號與電壓改變來控制液晶分子的轉動方向,從而達到控制每個像素點偏振光出射與否而達到顯示目的。
而按照背光的光源,LCD顯示器又分爲CCFL(冷陰極熒光燈管)和LED(發光二極管)兩種,我們普遍認爲的LCD和LED是兩種顯示屏的認識是錯誤的,完全是廣大廠商的誤導,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OLED面板結構會更簡單,OLED的全稱爲有機發光二極管,也就是說,OLED面板的發光材料爲有機材料,相比於無機材料,有機材料在壽命方面有天生的短板。
OLED顯示技術具有自發光的特性,採用非常薄的有機材料塗層和玻璃基板,當有電流通過時,這些有機材料就會發光,而且OLED顯示屏幕可視角度大,並且能夠節省電能。
因爲自發光的特性,OLED在黑色方面表現的更純粹,因爲材料只要不發光,顯示的就是黑色,同時視角廣、對比高、耗電低、反應速率高都是OLED面板的特性。
量子點面板
其實就目前的量子點屏幕來說,與傳統的LCD面板僅僅是做了背光方式上的改變,是作爲LCD面板的延伸,並沒有什麼根本上的改變。
通俗點說,目前的量子點顯示器就是在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,爲了顯現出三原色,有兩種背光方法:
其一是直接通過RGB LED燈光進行背光,這樣成本非常高基本沒有顯示器在使用;其二是目前商用顯示器的普遍背光方式:僞白光LED背光,利用像素點的熒光粉顯色,什麼是僞白色LED背光呢,就是通過在藍光LED中加入黃色熒光粉的方式發出白色背光(上圖中的blue LEDs位置)。
但如果是通過量子點進行顯色的話,就不需要進行白光背光,原因有兩個(其實算起來應該算一個):光致發光的原因,藍光量子點無法登場,所以在背光中必須加入藍色光源,其二,是因爲目前的量子點只負責產生綠光和紅光,所以必須將原背光模組中的白光LED換成藍光LED。