量子點(diǎn)顯示，顛覆的不僅是屏幕

9月底，國內(nèi)電視生產(chǎn)廠商TCL推出高端副品牌“創(chuàng)逸”（英文名稱為“Xess”）及旗下量子點(diǎn)電視、平板電腦、手機(jī)等數(shù)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(yù)計(jì)3個(gè)月后正式推向市場。

TCL發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，X系列的量子點(diǎn)電視因?yàn)椴捎脨偛柿孔狱c(diǎn)顯示材料，所以可以實(shí)現(xiàn)110%的行業(yè)最高色域、純凈色彩展現(xiàn)以及精準(zhǔn)色彩表達(dá)。

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?yàn)樗鼛淼牟粌H僅是更好的顯示質(zhì)量，還讓可折疊屏幕的構(gòu)想距離現(xiàn)實(shí)更進(jìn)一步。

來自未來的技術(shù)

量子點(diǎn)技術(shù)誕生于1983年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)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(shù)年后耶魯大學(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。怎樣將量子點(diǎn)發(fā)光原理應(yīng)用于顯示設(shè)備上也是很早就已開始研究。

“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(lán)光芯片的背光技術(shù)?！蹦暇├砉ご髮W(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院納米光電材料研究所所長、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(qū)動的方式，電能直接轉(zhuǎn)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，也被稱為OLED。即利用藍(lán)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，通過前面光學(xué)膜組的控制，就可以實(shí)現(xiàn)彩色顯示。傳統(tǒng)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，是一種粒徑不足10納米的顆粒。每當(dāng)量子點(diǎn)受到光或電的刺激，便會發(fā)出不同的有色光線。

在傳統(tǒng)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(jié)為兩張玻璃基板之間加入液晶分子，但是液晶本身無法發(fā)光，必須通入電壓讓分子排列發(fā)生曲折變化，屏幕通過電子群的沖撞，制造畫面并通過外部光線的透視反射來形成畫面。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)的爭論一直沒有停止，現(xiàn)在量子點(diǎn)技術(shù)的出現(xiàn)打斷了它們之間的競爭。不過，現(xiàn)在電視廠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?yàn)閺S商們并沒有完全利用量子點(diǎn)不需要背光的特性，而是將其當(dāng)作一種發(fā)光材料添加在LED背光源與LCD面板之間。當(dāng)LED發(fā)出藍(lán)色光源時(shí)，會“點(diǎn)亮”前面直徑約為2～10納米的量子點(diǎn)，經(jīng)過藍(lán)光照射的量子點(diǎn)會呈現(xiàn)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?！痹２ń忉屨f，“如果可以擺脫LED背光源，那么可折疊電視、可折疊手機(jī)的問世將指日可待?！?/p>

OLED還是QLED？

雖然量子點(diǎn)顯示技術(shù)前景光明，不過目前業(yè)內(nèi)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(rèn)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(xiàn)，因?yàn)樗鼛缀醪恍枰獙ΜF(xiàn)有的產(chǎn)品流水線做過多的改變，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(xiàn)在OLED和QLED的競爭格局?！安贿^，我認(rèn)為真正可以面向市場的顯示技術(shù)還是取決于產(chǎn)品成本，哪個(gè)成本能降下來，哪個(gè)更可能被市場快速接受?！痹２ū硎尽?/p>

從成本方面分析，就現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)而言，OLED顯示面板制作過程相對復(fù)雜，因?yàn)镺LED顯示面板在制作的過程中，需要沉積的過程，而沉積就需要蔭罩設(shè)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擁有更長的使用壽命和更優(yōu)異的色彩表現(xiàn)。按照2012年國際電信聯(lián)盟無線電通信部門頒布的面向新一代超高清視頻制作與顯示系統(tǒng)的BT.2020標(biāo)準(zhǔn)，給人們帶來視覺享受的蘋果手機(jī)也只能達(dá)到50%左右，意味著一半的顏色顯示不出來，但量子點(diǎn)卻可以實(shí)現(xiàn)100%色彩顯示。同時(shí)，它也比OLED更節(jié)約能耗?！叭绻娴目梢詫?shí)現(xiàn)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(bào)紙一樣被生產(chǎn)出來?！痹２ㄕf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(xiàn)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(yù)計(jì)未來5年之后，第二代量子點(diǎn)電視將采用電致發(fā)光原理，也就是說不再需要背光源就可擁有清晰的圖像顯示。

未來，當(dāng)電致發(fā)光的量子點(diǎn)技術(shù)投入應(yīng)用后，照明和顯示行業(yè)將得到顛覆?！帮@示技術(shù)會影響很多行業(yè)，不光涉及到電視、手機(jī)等領(lǐng)域的改革，還會引起車載技術(shù)，甚至交通信號燈的改革?！痹２ㄣ裤降馈?/p>

屆時(shí)，運(yùn)用量子點(diǎn)可以像打印報(bào)紙一樣打印電視，能夠有效減少廢料，對緩解全球能源危機(jī)也將起到重要的作用?？梢哉f，“量子點(diǎn)”前途一片光明。