大“視”所趨 QD-QLED解析

2019年8月，三星顯示（SDC）停產(chǎn)了忠清南道牙山市的LCD 8代線。原因在于LCD面板這一塊。三星和中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)起來(lái)已經(jīng)頗感吃力。根據(jù)各方面消息。三星這次是要全面轉(zhuǎn)向一個(gè)新的領(lǐng)域：QD-OLED事業(yè)。對(duì)于QLED和0LED耳熟能詳?shù)哪恪Ｊ欠裼X(jué)得這個(gè)詞既熟悉但又很陌生？

確定目標(biāo)

消失在歷史中的8代線在2007年時(shí)曾是全球最大的第二條LCD生產(chǎn)線，曾奪得了50英寸段面板市場(chǎng)的先機(jī)”但20lo年以后，三星停止了對(duì)LCD線的資金注入，LCD的市場(chǎng)主導(dǎo)權(quán)轉(zhuǎn)移到了中國(guó)手中。BOE在2015年著手10.5代線的投資，到2018年成為了LCD全球第一大廠商。結(jié)果三星自家生產(chǎn)LCD的成本比從中國(guó)采購(gòu)還高。以55寸面板的現(xiàn)金成本為例。中國(guó)產(chǎn)是100美元，韓國(guó)是110-120美元：65英寸中國(guó)產(chǎn)150美元，韓國(guó)則是180美元。完全沒(méi)法比.

當(dāng)初為了對(duì)抗來(lái)自中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)。三星和LG還量產(chǎn)了一種名為RGBW面板的低成本4K面板。專供中國(guó)市場(chǎng)、RGBW在RGB三種子像素里加入了白色（W）像素但僅作為亮度通道，在像素中減少了子像素?cái)?shù)量，畫面達(dá)不到4K的分辨率，但通過(guò)GMA、SPR等算法欺騙眼睛?？雌饋?lái)似乎依然還是那么清晰。但這種偽4K并非技術(shù)發(fā)展方向。只是為了降低成本。對(duì)于三星而言，這并不是挾技術(shù)以令市場(chǎng)、提升收益的最終良方。

電視機(jī)是一種既尋常。但又不普通的家電、說(shuō)它尋常。因?yàn)槎鄶?shù)人購(gòu)買電視機(jī)只關(guān)注尺寸和價(jià)格，買回去也只看看綜藝和神劇，至于這電視機(jī)用了什么系統(tǒng)、面板，他們并不關(guān)心、而對(duì)于另一些有畫質(zhì)需求的消費(fèi)者而言，電視又并不普通。因?yàn)樗麄儗?duì)于OLED，QLED之類的已經(jīng)糾結(jié)了很久。當(dāng)年，為了和宿敵索尼、LG等競(jìng)爭(zhēng)，三星故意搞出了“LEDTV”這個(gè)概念來(lái)忽悠消費(fèi)者。以顯得自己不一樣。盡管后來(lái)因?yàn)樘摷傩麄鞅唤V告，但LED電視這個(gè)概念作為營(yíng)銷術(shù)語(yǔ)則傳承至今、尤其廠商大力宣傳OLED、QLFD電視之后，甚至讓人覺(jué)得LCD是落后的象征，已經(jīng)告別歷史舞臺(tái)了?？上КF(xiàn)實(shí)很骨感，OLED雖然夢(mèng)想著取代LCD，然而至今LCD依然雄踞絕大部分的市場(chǎng)、

實(shí)際上。顯示面板只有兩種，不能自發(fā)光需要第三方捧哏的LCD和電致自發(fā)光自己就能唱臺(tái)戲的OLED.其他的所有“D”。都是這兩種材質(zhì)的衍生產(chǎn)物。例如LCD和QLFD本是一家。OLED和Micro-LED則原理相通。而三星現(xiàn)在的目標(biāo)，是一個(gè)名字看起來(lái)熟悉又陌生的產(chǎn)物：QD-OLED。這是個(gè)什么東西呢？要搞清楚的話，還是先從“元老”LCD說(shuō)起。

CRT終結(jié)者：LCD

LCD的基本原理是通過(guò)兩塊ITO導(dǎo)電玻璃對(duì)液晶分子施加電壓。控制液晶分子的排列形成圖像、LCD屏幕表面有一層不透明的薄片叫做偏光片。具有濾光的作用。它們兩兩配合。分別過(guò)濾掉X和丫方向上的光。然后人眼就能看到液晶分子組成的圖像了。至于顯示顏色，目前大部分LCD都是通過(guò)使用紅綠、藍(lán)三色濾色片實(shí)現(xiàn)的、

LCD已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)，它親手給CRT釘上了棺材蓋。當(dāng)LCD的背光源從傻大黑粗的CCFL熒光管進(jìn)化到小巧玲瓏的LED之后。被某些廠商玩了文字游戲，從“LCD”變成了“LED”，但它的本質(zhì)永遠(yuǎn)是液晶。

由于不能自發(fā)光需要背光。就決定了LCD有些胎里帶的缺陷至今無(wú)法完美解決。一是黑場(chǎng)問(wèn)題，LCD無(wú)法顯示純黑，因?yàn)楸彻夤庠吹母缮孀饔?，使得LCD顯示黑色總會(huì)有一些灰蒙蒙的。分區(qū)控光也只是一種曲線救國(guó)的技術(shù)，并不能完全屏蔽純黑場(chǎng)景的背光二是色域問(wèn)題，隨著工藝和材質(zhì)的提升。濾色片對(duì)色彩的還原度已經(jīng)基本準(zhǔn)確、但提升色域需要依靠背光。由于LED的白光并不像太陽(yáng)光那樣由赤橙黃綠青藍(lán)紫組成，而是藍(lán)色LED混合黃色熒光粉實(shí)現(xiàn)的效果，色彩較為單一，色域也就成了痛點(diǎn)。此外，LCD還有一些問(wèn)題。例如不能做成曲面?？梢暯嵌炔睢⑺{(lán)光危害等。不過(guò)呢。LCD有著壽命長(zhǎng)、價(jià)格便宜兩大優(yōu)勢(shì)，對(duì)手那邊一個(gè)能打的都沒(méi)有，因此依然是市場(chǎng)的絕對(duì)主流。

我要革命：OLED

總有眼睛挑剔的人看LCD不順眼。也有可能是希望能技術(shù)壟斷市場(chǎng)，于是有了OLFD（OrqanicLiqht-Emittinq Diode。有機(jī)發(fā)光二極管）。利用有機(jī)半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)載流子注入和復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的二極管、通電自發(fā)光這個(gè)特性非常重要。意味著三原色OLED發(fā)出的光能最原汁原味地呈現(xiàn)顏色。至于黑色，它不發(fā)光，即可表現(xiàn)出最純正的黑、

所以QLFD實(shí)際上就是一大堆有機(jī)發(fā)光二極管。作為有機(jī)分子。它可以做出各種曲面及柔性屏幕。由于不需要背光，身材也會(huì)比LCD好得多、但OLED一些物理特性的硬傷至今未有效解決。一是壽命問(wèn)題，有機(jī)材料的壽命會(huì)衰減，OLED的工作特性決定了它并非所有像素都會(huì)一起工作。發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)的像素就很可能提前去世。當(dāng)然對(duì)于手機(jī)屏幕這樣的小規(guī)格面板而言。等不了有機(jī)物壽終正寢，用戶早就換手機(jī)了。但到了電視機(jī)面板這樣的大尺寸下，由于生產(chǎn)工藝更加復(fù)雜，帶來(lái)的就是壽命的進(jìn)一步縮短和不穩(wěn)定。

關(guān)于OLED的第二個(gè)問(wèn)題是燒屏。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是三原色LED因?yàn)橛袡C(jī)材料不一樣導(dǎo)致壽命不一樣，其中藍(lán)色LED最短命。藍(lán)色衰退后顏色變淡，讓屏幕顯示出現(xiàn)顏色不均勻的現(xiàn)象，這塊屏幕也就報(bào)廢了。

OLED的第三個(gè)問(wèn)題是調(diào)光方式。自然光源的亮度并非一成不變，而是明暗不同、LCD屏幕絕大部分都是DC調(diào)光。即通過(guò)調(diào)節(jié)電壓來(lái)改變背光亮度。模擬光線強(qiáng)弱。稱為DC調(diào)光，比較符合人眼的習(xí)慣”而OLED由于是自發(fā)光，就不能通過(guò)電壓來(lái)控制亮度，否則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的色差，所以O(shè)LED通過(guò)高速開(kāi)關(guān)讓自己反復(fù)點(diǎn)亮和熄滅來(lái)欺騙人眼”例如，想讓OLED屏幕有50%的亮度。就讓屏幕一半時(shí)間亮，一半時(shí)間熄滅。當(dāng)這個(gè)交替速度達(dá)到一定的頻率（例如60Hz）。就能模擬出50%亮度的效果、這就是人嫌狗不愛(ài)的PWM調(diào)光，原因是PWM調(diào)光對(duì)人眼而言相當(dāng)于閃屏，非常傷眼。

索尼三星、LG和松下曾是OLED的四大天王，使用了OLED屏幕的小型設(shè)備也大一出現(xiàn)在市場(chǎng)上、但是OLED當(dāng)年是帶著”取代LCD”的使命降世的，TV面板才是它的星辰大海，然而兼顧大尺寸壽命和成本的OLED面板，其制造難度大到讓實(shí)力雄厚的日韓廠商都開(kāi)始懷疑人生。為此LG弄了一個(gè)替代方案就是WOLED，利用白色OLED加上RGB三原色的濾光膜，在視覺(jué)上形成各種色彩。壽命和亮度都有了提升，但LG自己都承認(rèn)這并不是真正的OLED、至于三星，小尺寸上繼續(xù)用已經(jīng)非常成熟的AMOLED攻城掠地，大尺寸上則放棄了OLED而轉(zhuǎn)向了另一種背光源：QD量子點(diǎn)。

換了個(gè)捧眼：QLED

量子點(diǎn)QD（Quantum Dot）是一種納米材料。是由鋅、鎘、硒、硫等元素合成的半導(dǎo)體材料制成的、直徑2-10 nm的納米粒子，這個(gè)直徑只能容納幾十個(gè)原子。物質(zhì)在納米尺度上大都會(huì)有一些神奇的特性，量子點(diǎn)就表現(xiàn)在量子限域效應(yīng)非常明顯，它會(huì)將半導(dǎo)體中的載流子限定在一個(gè)非常微小的三維空間內(nèi)。當(dāng)受到光或電的刺激時(shí)。載流子會(huì)被激發(fā)跳躍到更高的能級(jí)，等到這些載流子回到原來(lái)較低的能級(jí)的時(shí)候就會(huì)發(fā)出固定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光、所以影視行業(yè)和小說(shuō)里，“遇事不決，量子力學(xué)”的口訣，似乎也有那一丁點(diǎn)道理。

QD是一種非常優(yōu)秀的無(wú)機(jī)材料，它性質(zhì)穩(wěn)定，顏色可以通過(guò)改變QD的尺寸來(lái)調(diào)控。那么QLED就是用QD組成像素的自發(fā)光面板嗎？理論應(yīng)該是，但現(xiàn)在技術(shù)并不成熟。所以QLED實(shí)際上是用QD作為背光。主要有兩種方案：一是將紅綠二色的QD固定到樹(shù)脂上。然后放人藍(lán)光LED和導(dǎo)光板之間。以形成白色背光：另一種是將涂有紅綠量子點(diǎn)的薄膜置于導(dǎo)光板上。吸收藍(lán)色LED的藍(lán)光。發(fā)射紅綠光，以形成白色背光。兩種方案殊途同歸，將背光光線精確轉(zhuǎn)換到理想的色溫，形成純度更高的背光源，但前面的舞臺(tái)還是LCD的。QD背光帶來(lái)了畫質(zhì)的飛躍，主要表現(xiàn)在比LCD和OLED的亮度都更高，顏色更純。甚至能達(dá)到100%色域空間，在高亮度的HDR畫面之下依然可以呈現(xiàn)到飽和豐富的色彩，也茸量滿足超高清聯(lián)盟電視的標(biāo)準(zhǔn)。

2013年。素尼首先開(kāi)始在自家電視里使用QD;2015年，三星將QD引入其SUHD TV系列中、2017年。三星為它的旗艦電視創(chuàng)造了一個(gè)全新的營(yíng)銷術(shù)語(yǔ)：QLED當(dāng)然本質(zhì)上它們?nèi)匀皇荓CD，但換了個(gè)捧哏之后，實(shí)際上提升了LCD的競(jìng)爭(zhēng)力。盡管QLED暫時(shí)無(wú)法撼動(dòng)自己的市場(chǎng)地位。但LCD畢竟有太多硬傷。也越來(lái)越逼近物理極限。QD作為無(wú)機(jī)材料。比有機(jī)小分子和聚合物的OLED好伺候得多、它的器件封裝要求更低，亮度秒殺所有面板。能顯示比普通LED面板更好的色域和黑場(chǎng)（當(dāng)然還是黑不過(guò)OLED）。最關(guān)鍵的是，QLED的價(jià)格只比普通LED電視高一點(diǎn)。完全不會(huì)像OLED那么高不可攀。因此QD電視在市場(chǎng)已經(jīng)頗受歡迎。

潛伏的黑馬：MiCro-LED

很多產(chǎn)外顯示屏都是以LED作為像素來(lái)組成圖像，每個(gè)LED能夠定址、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)發(fā)光。如果把產(chǎn)外顯示屏縮小，小到可以放桌子上。就成為了Micro-LED顯示屏。實(shí)際上的工藝是將微縮的LED做成陣列。然后批;轉(zhuǎn)移到電路基板上，最后加上保護(hù)層和電極。封裝好之后制作成顯示屏。Micro-LED同樣是無(wú)機(jī)材料。比OLED更容易調(diào)試也更穩(wěn)定，并且繼承了LED在固態(tài)照明方面的諸多優(yōu)點(diǎn)，例如低功耗、高亮度與色彩飽和度、反應(yīng)速度快、壽命較長(zhǎng)等、實(shí)際上，Micro-LED的構(gòu)造是各種面板里最簡(jiǎn)單的。但OLED大尺寸化困難重重。Micro-LFD則是在小型化上舉步維艱，歸根到底還是因?yàn)榧夹g(shù)的不成熟，成本高、良品率低、批;生產(chǎn)難，目前仍是一種前瞻性的顯示技術(shù)。但Micro-LED一旦

成熟，將成為OLED最大的威脅。

融合：QLED+OLED

在高端顯示面板領(lǐng)域。OLED具有無(wú)與倫比的地位，而QLED色彩表現(xiàn)力又著實(shí)很香、把這兩種技術(shù)合二為一，就是三星當(dāng)前的目標(biāo)：QD-OLED。理解了本文前面介紹的各種“D”技術(shù)。也就不難理解QD-OLED的原理、簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，QD-OLED=藍(lán)色OLED+紅綠QD.用藍(lán)色OLED作為光源輔以QD薄膜，因?yàn)镼D薄膜上的藍(lán)色像素能直接透過(guò)藍(lán)光，而紅綠二色的QD接受到藍(lán)光之后，會(huì)激發(fā)出紅光和綠光，從而混合出全彩色。

從理論上講，QD-OLED真的是集成了兩者之所長(zhǎng)。首先，它只需要藍(lán)色OLED。成本上就會(huì)比RGB OLED更低，但QD接近100%的發(fā)光效率使得色域和亮度都非常出色。卻又保留了OLED自發(fā)光的特性.其次，由于所有的光源都是藍(lán)色LED，就不會(huì)有損耗不一致的情況。也就杜絕了燒屏的隱患，壽命更長(zhǎng).那為什么不用更便宜的藍(lán)色LED呢？那樣的話就沒(méi)有OLED什么事了——但研發(fā)部門的理工男并不是圖這個(gè)名分。根本原因是發(fā)光材料需要被蒸鍍到QD薄膜上緊密結(jié)合形成自發(fā)光面板，而無(wú)機(jī)材料的LED沒(méi)法被蒸鍍上去。

不過(guò)藍(lán)色OLED的壽命依然不如LED，能解決這個(gè)問(wèn)題才算功德圓滿，三星的QD-OLED這個(gè)項(xiàng)目一直進(jìn)展不怎么順利。走走停停.到2019年第三季度，三星下定了決心，不但停產(chǎn)了LCD的8代線，還宣布將投資13.1萬(wàn)億韓元（約780億元人民幣）在牙山工廠建造8.5代QD-OLED生產(chǎn)線。此舉是為了打破LG在OLED面板市場(chǎng)的壟斷局面。讓三星未來(lái)有機(jī)會(huì)在大尺寸OLED面板上與LG并駕齊驅(qū)”

目前三星仍在調(diào)試QD-OLED的制備方案。有市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)認(rèn)為三星在實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)之前仍有很多難題、由于簡(jiǎn)化QD-OLED所需的許多生產(chǎn)工藝尚未完善，導(dǎo)致QD-OLED目前可能需要更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，包括三個(gè)串聯(lián)的藍(lán)色OLED發(fā)光層。經(jīng)歷多層封裝，以及帶有附加彩色濾色片的厚QD層，也就導(dǎo)致成本較高.提升面板分辨率需要新的噴墨和藍(lán)色OLED蒸發(fā)設(shè)備。材料性能以及與組件和工藝的兼容性都是問(wèn)題.同時(shí)，還要與中國(guó)制造的8K LCD面板進(jìn)行價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，與WOLED和RGB OLED電視形成差異化，面對(duì)厚QD層的良品率問(wèn)題等、

業(yè)內(nèi)認(rèn)為。三星對(duì)于QD-OLED的最終目標(biāo)，應(yīng)該是成為自發(fā)光QD顯示器.由于QD是無(wú)機(jī)材料，說(shuō)起來(lái)也和Micro-LED殊途同歸了。遺憾的是這兩種面板目前都還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

寫在最后

對(duì)比各種各樣的顯示技術(shù)，其實(shí)并沒(méi)有誰(shuí)能碾壓誰(shuí)，無(wú)論背光還是自發(fā)光。都有自己的特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)。就算被自己“胖”死的CRT，也有著無(wú)限發(fā)色數(shù)、無(wú)拖尾延遲的優(yōu)點(diǎn)。三星研發(fā)QD-OLED并非因?yàn)榧夹g(shù)更迭或市場(chǎng)需求、更多是一種市場(chǎng)戰(zhàn)略上的考慮、作為消費(fèi)者。早已追不上技術(shù)，所以需要守住一個(gè)信念：有多少錢。辦多大事。