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LCD/OLED/量子点显示技术对比2022-12-01

      什么是量子点

      首先 ,我们需要了解什么是量子点(QD)。量子点是非常小的半导体颗粒 ,只有几纳米大小 ,如此小 ,以致它们的光电性质不同于较大颗粒的光电性质 。

      发光原理是通过电或光对量子点材料施加刺激 ,量子点的材料将发射特定频率的光 ,并且这些频率可以通过改变量子点的尺寸大小和形状进行改变 ,从而达到精确地调谐 。

      简单通俗的说 ,量子点的光电性质与以往的发光显示颗粒大不一样 ,量子点因为颗粒非常小 ,以纳米为单位 ,导致量子点的显示颜色是以改变颗粒的大小形状而进行改变 ,也正因为如此 ,理论上来讲 ,量子点显示的色谱更具有连续性 ,成本也会更低 。

      不同大小尺寸的量子点会发出不同的颜色 ,量子点当受到光或电的刺激时 ,就发出有色光线 ,光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定 ,一般颗粒越小 ,会吸收长波 ,颗粒越大 ,会吸收短波 。

      2nm大小的量子点可吸收长波的红色 ,显示出蓝色 ;8nm大小的量子点可吸收短波的蓝色 ,呈现出红色 。这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色 。相比原来的显示技术来说 ,量子点显示的RGB三原色会更加纯净 。

      目前量子点在显示器上的应用

      其实量子点技术并非新兴的技术 ,早在1983年美国贝尔实验室的科学家已经对其进行了研究 。

      只是经过数年之后 ,美国耶鲁大学的物理学家马克·里德将这种半导体微块正式命名为“量子点”并沿用至今 ,所以严格意义上讲这并不是一个新的技术 ,只是在最近几年 ,以三星为首的显示巨头对量子点技术产生了浓厚的兴趣 。

LCD面板

      LCD显示屏结构非常复杂 ,LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒 ,下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管) ,上基板玻璃上设置彩色滤光片 ,通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向 ,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的 。

      而按照背光的光源 ,LCD显示器又分为CCFL(冷阴极荧光灯管)和LED(发光二极管)两种 ,我们普遍认为的LCD和LED是两种显示屏的认识是错误的 ,完全是广大厂商的误导 ,这两者仅仅是背光光源的不同而已 。

OLED面板

      而OLED面板则与LCD面板大不相同 ,相比较而言会OLED面板结构会更简单 ,OLED的全称为有机发光二极管 ,也就是说 ,OLED面板的发光材料为有机材料 ,相比于无机材料 ,有机材料在寿命方面有天生的短板 。

      OLED显示技术具有自发光的特性 ,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板 ,当有电流通过时 ,这些有机材料就会发光 ,而且OLED显示屏幕可视角度大 ,并且能够节省电能 。

      因为自发光的特性,OLED在黑色方面表现的更纯粹 ,因为材料只要不发光 ,显示的就是黑色 ,同时视角广 、对比高 、耗电低 、反应速率高都是OLED面板的特性 。

量子点面板

      其实就目前的量子点屏幕来说 ,与传统的LCD面板仅仅是做了背光方式上的改变 ,是作为LCD面板的延伸 ,并没有什么根本上的改变 。

      通俗点说 ,目前的量子点显示器就是在VA面板中加了一张膜 ,也就是上图中的那张QDEF膜 。

      我们都知道 ,目前LED背光方式中 ,为了显现出三原色 ,有两种背光方法 :

      其一是直接通过RGB LED灯光进行背光 ,这样成本非常高基本没有显示器在使用 ;其二是目前商用显示器的普遍背光方式 :伪白光LED背光 ,利用像素点的荧光粉显色 ,什么是伪白色LED背光呢 ,就是通过在蓝光LED中加入黄色荧光粉的方式发出白色背光(上图中的blue LEDs位置) 。

      但如果是通过量子点进行显色的话 ,就不需要进行白光背光 ,原因有两个(其实算起来应该算一个) :光致发光的原因 ,蓝光量子点无法登场 ,所以在背光中必须加入蓝色光源 ,其二 ,是因为目前的量子点只负责产生绿光和红光 ,所以必须将原背光模组中的白光LED换成蓝光LED。