量子点电视的研究进展
量子点有一个独特的特性:每当受到光或电的刺激时,它们就会发出彩色的光,而光的颜色是由量子点的组成材料以及大小和形状决定的。一般颗粒越小,吸收的时间越长,颗粒越大,吸收的时间越长。尺寸为2纳米的量子点可以吸收长波红色并显示蓝色,而尺寸为8纳米的量子点可以吸收短波蓝色并显示红色。这一特性使量子点能够改变光源发出的光的颜色。
量子点显示技术在色域覆盖、色彩控制精度、红绿蓝色纯度等方面进行了全面升级。它被视为全球显示技术的制高点,也是一场影响全球的显示技术革命。三星、LG、苹果等公司都表示正在积极推进量子点显示技术的研发,而亚马逊、华硕等公司也不同程度地采用了量子点技术来提升产品的画质。随着TCL率先发布量子点电视,国际量子点显示阵营初具规模。
国家广播电视产品质量监督检验中心副总经理刘志刚公布的权威测试数据显示,在NTSC标准下,普通LED电视色域仅为72%,第一代高彩电色域仅为82%,第二代高彩电色域约为96%,而量子点电视色域覆盖率高达110%。
2000年后,科学家开始探索将量子点用于显示的可能性。但QLED的效率、寿命、加工工艺等综合性能远未达到人们的良好预期。
随着科学家对QLED研究的深入,产业化进程取得了越来越多的进展。今天说的量子点,通常是以半导体元素和金属化合物为核心,外面覆盖一层其他材料的微小颗粒。那么,什么是量子点显示呢?
量子点是准零维纳米晶体,粒径为2~10纳米。当受到电或光的刺激时,量子点会根据量子点的直径发出不同颜色的高质量单色光。所谓Qled液晶屏,就是在蓝色LED背光和液晶面板之间插入量子点薄膜的新型液晶屏。量子点薄膜在LED蓝光的激发下会产生锐利的蓝绿色红色真彩色白光,QLED甚至被认为是未来提高彩电色域值的最佳方案。权威测试数据显示,在NTSC标准下,普通LED电视的色域NTSC比仅为72%,搭载QLED背光的液晶电视产品(简称QLED电视)可实现110%色域覆盖。与此同时,Nanosys的首席执行官杰森·哈特·雷夫曾在接受采访时表示,QLED没有尺寸限制,可以在80英寸以上的电视屏幕上使用,也可以在小尺寸屏幕上使用。
在时间维度上,QLED已经是发光二极管(LED)的第三代创新技术。第一代是众所周知的蓝色LED器件(氮化镓LED),结合稀土磷光体。虽然比白炽灯更节能,但其制备工艺相当严格,影响了产品成本。第二代是有机LED(有机发光二极管),诞生于20世纪70年代末。其制作方法基于真空热蒸发,已应用于手机等小尺寸屏幕和不需要一直点亮的产品。但这类器件的发光中心是有机分子,产品寿命和良率不稳定。
在技术研究方面,中国并不落后于其他国家。浙江大学硅材料国家重点实验室金一正课题组与彭笑刚课题组合作,报道了一种基于溶液法制备多层量子点的发光二极管。
其制备方法基于低成本、具有大规模生产潜力的溶液工艺,综合性能超过所有已知的溶液工艺红光器件,尤其是使用亮度条件下的使用寿命提升至654.38+万小时的实用水平。彭笑刚透露,“下一步将开发其他颜色的高性能QLED”。
量子点(简称QD)由锌、镉、硒和硫原子组成。它们是晶体直径为2-10纳米的纳米材料。它们具有独特的光电特性。经过光电刺激后,它们会根据量子点的直径发出不同颜色的纯单色光,可以改变光源的颜色。量子点可以在液晶电视的LED背光上形成一层薄膜,在蓝光LED的照射下可以发出全光谱的光,从而调节光线,微调背光,从而大大提高色域表现,使色彩更加鲜艳。