QLED风来了

2015-09-24 14:34芦伟
信息化视听 2015年7期
关键词:液晶显示光源厂商

芦伟

如今社会科技呈几何级速度高速发展,身在其中的AV视听行业正不自觉地遵循着“江山代有才品出,各领风骚没几年”的规律,一件成熟产品辉煌时间最多不过1~2年时间,如果没有后续创新跟上,将很快面临落后甚至淘汰的局面。百年老店可以有,但百年产品实在难寻。经过多年酝酿的OLED久久不能成熟壮大,年复一年的冗长繁复消耗了太多的耐心,人们已无法等到OLED堪当替代液晶平板的大任,已急需新的创新产品来填补0LED位置的空白,这时QLED出现了

QLED是什么

QLED是“Quantum Dot¨aht Emitting Diode”的简写,中文译名是量子点发光二极管,亦可称量子屏显示技术。量子点(Quanturn Dots)是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体,是一种粒径不足10纳米的颗粒,通常是由锌、镉、硒和硫原子组合而成。1983年美国贝尔实验室的科学家首次对其进行了研究。

研究发现,量子点一旦受到光或电的刺激,便会发出有色光线,光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定。2005年,毕业于麻省理工大学的科尔·苏利文创建了专门进行QLED研发的QD Vision公司,2010年11月,QDVision与LG联手,双方拟共同研发制造QLED显示器,其中QDVision负责提供量子点核心技术,LG DispIav负责产品生产。鉴于LG等众多显示巨头厂商当时正对OLED充满兴趣,因此QLED进展并不快。近两年OLED发展一再受阻、推广坎坷不畅,烦躁的显示巨头们开始另寻新欢,暮然回首到QLED这位被OLED光辉遮盖已久的小伙伴。

与OLED不同,QLED不是一种区别于传统的全新显示技术,而是一种基于液晶显示上的创新。我们知道,液晶与OLED的主动发光方式不同,其本身是不发光的,需要背光源才能显示。早期液晶显示采用冷阴极荧光灯管(CCFL)作为背光源,后由于不符合轻薄发展潮流及均匀度等问题,后被LED背光源所取代。LED光源有三原色RGB LED光源和白光LED光源两种方案可选。前者色彩表现好,但是成本高、耗能大、体积厚重、控制系统繁杂,现已很少被采用。

目前普遍使用是可以做到超薄、节能的白色LED光源方案。这种方案主要由发蓝色光的LED芯片和对应的红色、绿色荧光粉构成。这种降低成本的方案优势明显,但也有很大不足,就是荧光粉发出的光的频谱不是单一的,除了显像所需的红、绿、蓝光外,还有其它杂色光。而且经过滤光片等复杂的系统后,背光的利用率也打了折扣,使得液晶显示的色彩表现及能耗控制水平一直都不及OLED。

QLED技术将会很好解决这些问题。QLED量子点运用到液晶面板的方式是通过蓝色LED光照射到涂覆有QLED物质薄膜上,不同种类和数量的QLED量子点物质将蓝色LED光,按比例转化为红绿蓝三原色,之后混合得到液晶显示所需要的白光。由于量子点激发后的光频谱极为狭窄,因此色纯度很高,可以更精准地控制色彩,达到更真实的色彩还原度并产生丰富的色彩。QLED不需要滤光片,在节能的基础上还令发光效率更高,能够显示出更明亮的色彩和明暗对比度,QLED成本也控制得很好,基本与白色LED光源方案差别不大。由此可见,应用了量子点技术后,液晶显示有了远超于之前产品的品质,可谓是一场大革新,在被寄予厚望的OLED如扶不起的阿斗让厂商们极度失望之后,QLED风起就显得不足为奇了。

转向

QLED与OLED虽然只相差一个字母,但却相差很大。OLED(Organic Light Emitting DispIay)是有机发光显示器,也被称为有机发光二极管。OLED具有自发光特·性,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过,有机材料就会发光。相比传统液晶显示技术,OLED具有超轻薄、全固态、主动发光、高亮度、高对比度、无视角限制、工作温度范围宽、可实现弯曲柔软显示等诸多优点,因此一度被业界认为是下一代显示技术,先后有数百家企业机构投入研发和生产,其中三星、LG、飞利浦、索尼、三菱等巨头公司都对此寄予厚望,投入巨资。然而愿望是美好的,结果是失望的。

尽管OLED在手机和笔记本等15英寸以下显示设备市场已获得不错的市场占有率,但在更具发展空间的大尺寸方面却一直进展不大。原因在于是随着尺寸增大,OLED生产成本会陡然增加、良品率下降,此外寿命问题也一直困扰着各大技术厂商。尽管业内给予了充足的理解,相信随着技术的提升、市场的启动,产业化规模的形成,价格会获得快速下降,寿命问题会得到解决,但时间慢慢磨平了大家的耐心,眼见不断追加的投资迟迟得不到回报,生产成本居高不下,维持OLED生产线的庞大花费压得厂商喘不过气来,却仍无法预测OLED市场何时才能兴起,于是厂商们开始退缩了。

先是索尼被曝出将停止OLED电视研发生产,随后三星明确表示不会再投入过多精力到OLED产品上,将会把研发的重点转移到QLED显示技术上,作为OLED坚定的捍卫者——LG也不再执着,开启了QLED的投资计划。今年年初在具有电子产品国际风向标之称的国际消费电子展CES 2015展会上,三星、索尼、LG、TCL、长虹、海信等国内外企业不约而同地将展示重点放在了QLED上,吸引了众多观众的目光。回想两年前CES 2013上OLED风头无限的景象,还真是感慨这世界变化快。

不只是成本

三星预估QLED量子屏制造成本不足OLED的一半,而且由于结构相对简单,后续成本还将有更大下降空间。虽然成本是阻碍OLED发展的最大障碍,但仅靠于此,QLED是无法战胜强大的OLED的,它还有不少超越OLED的特点。如OLED制造时需要“阴罩”,当屏幕尺寸变大时,阴罩板容易发生热胀冷缩,从而影响显示精准度,而QLED整个制造过程无需阴罩,可长时间保持画质稳定。此外,OLED色彩不易控制,需要色彩滤光片“校正”才能显示不同纯色,而QLED从一开始就可以显示不同纯色,因此能效更高,制造成本更低。另外相对于OLED,QLED色彩覆盖率更宽广,可达到110%NTSC色域,色彩控制更为精确,且红绿蓝色更纯净。在相同画质下QLED比OLED节能2倍,发光效率比OLED高30~45%,同时QLED还可以达到与无机半导体材料一样的稳定性、可靠性。在寿命上,QLED曾经与OLED差不多,只有1~2万小时,但浙江大学今年年初将QLED寿命一举推进到10万小时的实用水平。

OLED被淘汰?

面对QLED如此多的优势以及迅速成长壮大的拥趸成员规模,OLED似乎并无良方解困,难道这意味着OLED就此将被淘汰、被QLED挤出市场吗?

事实上并没有那么悲观,一些业内人士认为OLED仍会继续发展。原因在于首先QLED目前还处于发展初期,仍存在一些问题需要解决,如QLED材料的耐热性不好,若与发出高热的零组件接邻,容易引发材料劣化,这就要求设计的合理性及注重散热;此外QLED材料在空气中的稳定性也不好,这就需要注重相关组件的密封性,这些都需要时间去解决去验证。其次,基于初始成本较高和厂商市场营销原因,QLED价格在一定时期内还会保持高位,短期内对市场格局、对OLED影响不大。另外,现在的量子点显示技术仍然处在LCD液晶屏范畴内,虽然革新了背光,但主体架构未变,即便色域更广阔,液晶显示屏的一些不足仍然存在,如色彩均匀度、对比度与OLED相比还是有差距,而且在制造曲面和更薄屏幕的问题上,OLED依然具有明显优势,这是OLED与QLED抗衡的主要利器,只要这些优势存在,OLED就不会被淘汰,市场就会继续给OLED留出时间来发展。

不过,市场上也有人士认为OLED的优势不会一直存在,QLED同样可以实现这些。QLED的物理性质主要表现在能将电能或者光能转化成所需要波长和色彩的光线,其中基于电能的转化叫做电致发光QLED,基于光能转化的叫做光致发光QLED。光致发光QLED材料的作用主要是改进传统LED光源的品质不同,就是本文所述的液晶显示所用的方式。电致发光QLED材料类似于OLED材料,在电流的作用下能发出各种颜色的光来。这种显示技术,在色彩、对比度、亮度、色彩分辨率等关键显示指标上与OLED几乎相当,最重要的是同样可以制造曲面、超薄甚至柔性屏幕。如此说来,OLED的直接竞争对手是电致发光QLED,只有跑赢它,OLED才会生存下来,否则难逃被淘汰的结果。

值得欣慰的是电致发光QLED技术发展较晚,远不如OLED投入厂商众多,且存在问题比OLED更多,这给OLED留下了一些发展时间。唯一令人担忧的是,打开了潘多拉盒子的QLED,在受到关注后,发展和投入速度很有可能超过预期,先于OLED成熟上市,而那将会是OLED真正被淘汰之时。

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