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    量子點(diǎn)”前途光明,未來(lái)將顛覆照明和顯示行業(yè)?

    :2016-11-11    :333
    9月底,國內電視生產(chǎn)廠(chǎng)商TCL推出高端副品牌“創(chuàng )逸”(英文名稱(chēng)為“Xess”),及旗下量子點(diǎn)電視、平板電腦、手機等數款終端產(chǎn)品。其中量子點(diǎn)電視X2被作為重要旗艦產(chǎn)品進(jìn)行重點(diǎn)介紹,預計三個(gè)月后正式推向市場(chǎng)。
     
    TCL發(fā)布的數據顯示,X系列的量子點(diǎn)電視因為采用悅彩量子點(diǎn)顯示材料,所以可以實(shí)現110%的行業(yè)最高色域、純凈色彩展現以及精準色彩表達。
     
    作為一種近日“爆紅”的新技術(shù),量子點(diǎn)技術(shù)奏響了顯示技術(shù)的新一代革命序曲,因為它帶來(lái)的不僅僅是更好的顯示質(zhì)量,還讓可折疊屏幕的構想距離現實(shí)更進(jìn)一步。
     
    來(lái)自未來(lái)的技術(shù)
     
    量子點(diǎn)技術(shù)誕生于1983年,美國貝爾實(shí)驗室的科學(xué)家首次對其進(jìn)行了研究,但卻忘了給它起名。數年后耶魯大學(xué)的物理學(xué)家馬克·里德將這種半導體微塊正式命名為“量子點(diǎn)”并沿用至今。怎樣將量子點(diǎn)發(fā)光原理應用于顯示設備上也是很早就已開(kāi)始研究。
     
    “目前,量子點(diǎn)顯示技術(shù)包括兩種,一種是量子點(diǎn)發(fā)光二極管,一種是基于藍光芯片的背光技術(shù)。”南京理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院納米光電材料研究所所長(cháng)、教授曾海波介紹道。其中,量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)是以量子點(diǎn)為發(fā)光層,以電驅動(dòng)的方式,電能直接轉換為發(fā)光。背光的技術(shù)則是利用量子點(diǎn)的光致發(fā)光原理,也被稱(chēng)為OLED。即利用藍光芯片發(fā)出的光去激發(fā)量子點(diǎn)的混合組件,從而發(fā)出多種顏色的光,這些光組合在一起,就生成了白光,通過(guò)前面光學(xué)膜組的控制,就可以實(shí)現彩色顯示。傳統的QLED的量子點(diǎn)由鋅、鎘、硒和硫原子組合而成,而且這些量子點(diǎn)的體積非常小,是一種只有粒徑不足10納米的顆粒。每當量子點(diǎn)受到光或電的刺激,便會(huì )發(fā)出不同的有色光線(xiàn)。
     
    在傳統的顯示技術(shù)中,不依靠背光和顯像管是不可能的。之前LCD面板的成像原理可以總結為兩張玻璃基板之間加入液晶分子,但是液晶本身無(wú)法發(fā)光,必須通入電壓讓分子排列發(fā)生曲折變化,屏幕通過(guò)電子群的沖撞,制造畫(huà)面并通過(guò)外部光線(xiàn)的透視反射來(lái)形成畫(huà)面。其間,背光源從冷陰極背光燈(CCFL)變?yōu)榘l(fā)光二極管(LED)的背光源。
     
    CCFL與LED到底哪個(gè)更有優(yōu)勢,關(guān)于這點(diǎn)的爭論一直沒(méi)有停止,現在量子點(diǎn)技術(shù)的出現打斷了它們之間的競爭。不過(guò),現在電視廠(chǎng)商巨頭推出的量子點(diǎn)電視,并非真正意義的量子點(diǎn)電視。因為廠(chǎng)商們并沒(méi)有完全利用量子點(diǎn)不需要背光的特性,而是將其當作一種發(fā)光材料添加在LED背光源與LCD面板之間。當LED發(fā)出藍色光源時(shí),會(huì )“點(diǎn)亮”前面直徑約為2~10納米的量子點(diǎn),經(jīng)過(guò)藍光照射的量子點(diǎn)會(huì )呈現出全光譜的光,進(jìn)而大幅度提升色彩飽和度。
     
    “這并不是量子點(diǎn)顯示技術(shù)的最終形式。”曾海波解釋說(shuō),“如果可以擺脫LED背光源,那么可折疊電視、可折疊手機的問(wèn)世將指日可待。”
     
    OLED還是QLED?
     
    雖然量子點(diǎn)顯示技術(shù)前景光明,不過(guò)目前業(yè)內關(guān)于到底是OLED具有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢還是QLED更具發(fā)展前景的討論又被點(diǎn)燃。曾海波認為,OLED與QLED各有優(yōu)缺點(diǎn),就產(chǎn)業(yè)化而言,QLED更容易實(shí)現,因為它幾乎不需要對現有的產(chǎn)品流水線(xiàn)做過(guò)多的改變,就可以生產(chǎn)QLED的產(chǎn)品,但是OLED則不然。
     
    目前,韓國的兩大公司分別推崇兩種技術(shù),這也形成了現在OLED和QLED的競爭格局。“不過(guò),我認為真正可以面向市場(chǎng)顯示技術(shù)還是取決于產(chǎn)品成本,哪個(gè)成本能降下來(lái),哪個(gè)更可能被市場(chǎng)快速接受。”曾海波表示。
     
    從成本方面分析,就現有的生產(chǎn)技術(shù)而言,OLED顯示面板制作過(guò)程相對復雜,因為OLED顯示面板在制作的過(guò)程中,需要沉積的過(guò)程,而沉積就需要蔭罩設備。所以,造成OLED的制作成本昂貴。比較而言,在這方面QLED確實(shí)有更大的優(yōu)勢。
     
    而且,理論上QLED擁有更長(cháng)的使用壽命和更優(yōu)異的色彩表現。按照2012年國際電信聯(lián)盟無(wú)線(xiàn)電通信部門(mén)頒布的面向新一代超高清視頻制作與顯示系統的BT.2020標準,給人們帶來(lái)視覺(jué)享受的蘋(píng)果手機也只能達到50%左右,意味著(zhù)一半的顏色顯示不出來(lái),但量子點(diǎn)卻可以實(shí)現100%色彩顯示。同時(shí),它也比OLED更節約能耗。“如果真的可以實(shí)現不依靠背光的量子點(diǎn)技術(shù),那么生產(chǎn)電視等屏幕也可以像打印報紙一樣被生產(chǎn)出來(lái)。”曾海波說(shuō)道。
     
    將顛覆顯示科技
     
    浙江大學(xué)化學(xué)系教授彭笑剛在今年7月舉行的“科學(xué)家與媒體面對面”活動(dòng)中曾表示,我國的量子點(diǎn)技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平,現下,依然使用LED為背光的量子點(diǎn)電視屬于第一代產(chǎn)品。但預計未來(lái)五年之后,第二代量子點(diǎn)電視將采用電致發(fā)光原理,也就是說(shuō)不再需要背光源就可擁有清晰的圖像顯示。
     
    未來(lái),當電致發(fā)光的量子點(diǎn)技術(shù)投入應用后,照明和顯示行業(yè)將得到顛覆。“顯示技術(shù)會(huì )影響很多行業(yè),不光涉及到電視、手機等領(lǐng)域的改革,還會(huì )引起車(chē)載技術(shù),甚至交通信號燈的改革。”曾海波憧憬道。
     
    屆時(shí),運用量子點(diǎn)可以像打印報紙一樣打印電視,能夠有效減少廢料,對緩解全球能源危機也將起到重要的作用??梢哉f(shuō),“量子點(diǎn)”前途一片光明。
     
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