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QLED,量子点OLED还是量子点LCD?

2016/6/16 14:24:51   来源:iHS显示研究  

正如我们所知,目前LCD(液晶显示器)和OLED(有机发光二级管显示器)是显示面板的两大流派。为了与OLED竞争,LCD中采用了量子点技术,以增强LCD的色彩饱和度。

然而,最近有一种新技术称为QLED (Q代表了Quantum Dot, 也就是量子点),非常火热,但也造成了更多的混淆。

五月初,韩国媒体报导称三星很快将开发“QLED”。据新闻报导,三星预计AMOLED在大尺寸应用中(像平板电视)不会如LG集团所认为的成功。三星认为由于显示面积增大,AMOLED的成本将成倍增长,而且OLED的品质问题如老化和图像残留,在大尺寸电视应用中将更加明显。因此,三星正在为其将来的电视产品开发替代解决方案,而QLED是强有力的候选。

现在的问题是 – 什么是QLED?

QLED的细节尚未完全透露。但IHS认为,在QLED的“Q” 代表量子点(Quantum Dot)的条件下有两种技术都是QLED的可能。

第一种可能是AMOLED电视面板的进阶技术,也就是用量子点材料取代有机发光层。

第二种可能是LCD面板加上LED背光板的进阶版,采用量子点作为彩膜(Color Filter )材料。而面板光源仍然采用LED背光。

换句话说,为了加强色彩饱和度,LCD在背光部分采用量子点技术;而OLED同样也可以采用量子点技术增强发光效率。

第一种方式,AMOLED类型将会是完全自主发光的显示器,这就需要一种比传统LCD TFT(液晶薄膜电晶体)电子迁移率更高的面板。因此,目前低温多晶硅(LTPS)或氧化物(oxide)半导体阵列基板将取代传统TFT背板。而采用量子点技术当成有机发光体的激发作用后,QLED的优点是投资成本可能比AMOLED还低。由于投资成本较低加上就既有的面板加以改造就可以生产QLED,而非像OLED一般需要巨额的OLED工序设备的投资,IHS 显示研究部门总经理谢勤益表示,三星可能计划在其电视面板长期发展中采用QLED技术而非AMOLED。当然这主要是IHS基于技术可行性上的推测。谢勤益表示,事实上第二种所谓的量子点液晶面板技术可能性较大。

第二种方式则是用量子点取代彩膜(Color Filter) 层的LCD进阶版,其结构和传统LCD类似。它将具有相同的非晶硅(a-Si)TFT,液晶和玻璃基板。唯一区别是彩膜(Color Filter) 层采用量子点而不是染色材料。因此,它可以在传统LCD工厂中生产,这样设备改造和投资也能达到最低化。同时,它的色彩饱和度因为量子点的特性而极佳。由于传统彩膜(Color Filter) 层的滤光效果,目前TFT LCD的色彩饱和度也受到限制。如果彩膜(Color Filter) 层被量子点取代,那么其色域就能拥有强大的颜色选择性。作为自主发光,量子点层可以发挥作用,也可以改进对比度。

第二种方式投资少,成本低,而且面板画面质量好,因为色彩饱和度和对比度高。而第一种方式生产成本较高。因此,用量子点代替彩膜(Color Filter)层的LCD进阶版似乎更接近IHS推测较有可能发展的QLED。

但是,IHS 显示研究部门总经理谢勤益表示,QLED仍然存在许多技术发展上的障碍。

将量子点放在LCD的彩色滤光层而不是背光板?这对很多人来说是全新的概念。没有多少人知道量子点也可以有这种类型的应用。目前量子点材料对于取代彩膜层还没有得到充分验证,而且在新显示面板中IHS认为最优化的量子点结构尚未达成可以置入面板Open Cell之中的状况。

除了未知因素,我们还必须注意LCD面板中的一个基本器件,偏光片。

LCD利用了光的偏振原理,LCD的Open Cell 基本上是夹在两片偏光片中(顶部和底部偏光片)。来自背光板的光进入LCD面板会被底部的偏光片给偏振。其偏振被液晶(LC)控制,然后施加在液晶分子上的电压决定了液晶的扭转,液晶分子的扭转则决定了光是否可以继续通过顶部的偏光片,因此在这一开一关之间,随着电压的驱动以及偏光片的偏振达到了显示效果,这是液晶显示器的基本原理。

同时,彩膜(Color Filter)层在LCD面板里面,不负责发光,但负责发出色彩。面对偏振光。如果采用量子点层取代彩膜,它将会把背光板发出的蓝光转换成绿光和红光。这种绿光和红光不是来自底部的偏光片,而是量子点层,因此它必须是不可偏振的。而这不可被偏振的光波长不能通过顶部偏光片,否则LCD的显示效果将无法达成。为了避免这个问题,来自LCD面板的光必须在进入量子点层之前先通过顶部偏光片。所以,顶部偏光片需要放在量子点层下方,换言之就是LCD面板的内部,而非上方。

基于此,所谓的嵌入式 (In-Cell) 的偏光片有了存在的必要性。而这崁入式 (In-Cell) 的偏光片又是一个全新的概念。然而,这也将是一个技术难题有待克服。

所谓的嵌入式 (In-Cell) 的偏光片事实上过去曾被韩国跟台湾的面板厂所专项研究过,但其目的纯粹是为了降低成本,因此有个想法是去除顶层的偏光片。而在偏光板快速降价的状况之下这一想法已经较少被提及了。而如今对于QLED来说,由于是具备量子点彩膜层的所谓LCD进阶版,嵌入式 (In-Cell) 的偏光片便成了必要条件。IHS认为这又将成为开发QLED过程中的另一大障碍,但也表示开发成功的面板厂商将有拥有极大的技术领先优势。


关键词:量子点  三星  
(编辑:zyn
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