一种新型的显示技术

光显示与光存储课程论文（报告）

量子点显示技术

光信1302

2013010528

刘赛赛

量子点显示技术

一、量子点显示技术是什么？

量子（quantum）是现代物理的重要概念。最早是M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍。后来的研究表明，不但能量表现出这种不连续的分离化性质，其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。

自iPhone6应用量子点显示技术后，量子点就成为了人们关注的话题。

量子点是极小的半导体晶体，大小约为3到12纳米（Nanometer、为10亿分之一米），仅由少数原子构成，所以其活动局限于有限范围之内，而丧失原有的半导体特性。也正因为其只能活动于狭小的空间，因此影响其能量状态就容易促使其发光（目前一般通过电子或光子激发量子点，产生带色彩的光子），科学家实验的结果是，可依据其内部结构与大小的不同，发出不同颜色的光，量子点尺寸越大越偏向光谱中的紫色域、越小则越偏向红色，如果计算足够精确，就可如图所指示发出鲜艳的红绿蓝光，正好用作显示器的RGB原色光源。二、量子点显示技术的特点有哪些？

首先，量子点技术屏的色域覆盖更宽广。在CIE 1931色度图上，此次展示的TCL量子点电视H9700在红色上的x.y坐标达到了0.6901与0.2979，绿色的x.y坐标是0.2091与0.7415，蓝色的x.y坐标是达到0.1468及0.0708，经过计算，H9700的成绩大致为110%NTSC 色域。目前普通LED背光色域为72%NTSC色域，备受关注的OLED色域原理上可达到100%NTSC 色域左右。

其次，色彩控制更精确。目前业界在显示技术上普遍采用的是光致发光（PL）原理，传统的荧光粉是多级能级结构，当蓝光激发荧光粉时，荧光粉发出的光的频谱不是单一的，除了显像需要的红/绿/蓝光外，还有其它杂色光，这些杂色光严重影响了色彩还原的纯净度与精确度；而量子点是单能级结构，每个固定大小的量子点受激发出的光的频谱是唯一的，也就是说色彩是唯一的，是纯色的。因此，通过调节量子点晶粒尺寸，就可以方便、精确地调节其产生的光波波长，产生不同颜色的发光，从而可以更精准地控制色彩，达到精确的色彩还原显示效果。

三、量子点显示技术的应用场合有哪些？

量子点电视是应用了量子点技术背光源的电视，是液晶电视的一种。

它与传统液晶电视的不同主要在于采用了不同的背光源，从而带来性能上的诸多不同，比传统LED背光的传统液晶电视在画面质量与节能环保上更具优势，已成为业内液晶电视新的发展方向。

苹果iPhone6是这种新屏幕的主要客户之一。苹果手机借此获得显示性能上媲美主要竞争对手三星oled屏幕的性能这对于提高苹果掌上设备的市场竞争力非常关键。

利用QLED改善LED光源产品的色彩和节能水平，这对于提升传荣液晶电视和已经显示产品更品质具有极大的帮助，也可以为消费者提供一种更好的“显示晶”选择。四、量子点显示技术的研究方向如何？

量子点电视是以蓝色LED为光源，将采用量子点的光学材料放入背光灯与LCD面板之间，从而可以通过拥有尖锐峰值的红、绿、蓝光获得鲜艳的色彩，色域达到或超过OLED 水平。欧阳钟灿告诉《中国科学报》记者，量子点电视事实上仍是一种LCD电视。

美国麻省理工学院电机教授弗拉迪米尔·布洛维奇一直负责量子点的技术研究，他认为QLED有望让液晶的显示性能超过OLED，后者还需要滤光才能生成需要的色彩，所以其色域受到滤光板性能的限制。但量子点发出光谱则极为狭窄，因此色域更高，能产

生更丰富的色彩。

缘于成本、技术难度、使用寿命等优势，QLED被一些媒体称为将“让OLED未捷先死”。

但欧阳钟灿告诉《中国科学报》记者，QLED未必一定取代OLED，前者发展一个难以忽略的坎儿在于，其生产原材料中必须用到重金属镉（Cd），这种重污染金属在欧盟是严禁使用的。也有些厂家研制出了无镉QLED显示屏，但显示效率大打折扣。

欧阳钟灿认为，OLED并不一定被QLED取代，其可用于开机较短、经常更换的手机，以及创口贴等柔性显示产品，但不适用长时间开机的PC、平板电脑与彩电。

而要让QLED继续提升应用水平，彭笑刚表示，如何设计更科学的QLED结构，以达到最大的电光转换效率，是个重要课题。

五、量子点显示技术的前景如何？

LG Display和SamsungDisplay已经正式宣布QLED量子屏将在本年度正式量产，国内面板厂商宣布将导入量产量子点技术。

在2014年9月5日，第54届德国柏林国际电子消费品展览会（IFA）上，凭借在显示技术研发领域的成果，TCL荣获“量子点显示技术金奖”，并计划与2014年底量产量子点电视。

2014年12月15日，TCL发布量子点电视。

调研机构Displaybank预估，QLED显示产品产值，可望从2013年的千万美元成长至2020年的2亿美元；QLED产品出货量，有望从2013年的50万台扩充至2023年的8700万台。

QLED产业正在迅速攻城略地，中国的产业进展也不甘人后，但在产业链上游能否紧跟步伐？

欧阳钟灿介绍，全球已有三大量子点材料制造商：英国Nanoco、德国Nanosys及美国QDVision，其中Nanosys公司握有超过300项量子点显示的相关专利。

我国浙江大学彭笑刚、金一政等团队合作的杭州纳晶科技公司也已进入商业化阶段，他们的第二代QLED处于国际领先地位。

事实上，欧阳钟灿认为：“中国内地的量子点液晶显示屏生产技术有可能后来居上超越日本和我国台湾地区。在2015年CES上，TCL展示了我国第一台QLED-LCD大屏幕电视，成了抢眼的新闻。”

欧阳钟灿表示，各类新型显示技术的发展都处于探索期，还有许多的新技术没有研制出来，哪种显示技术将会引领平板显示终端产品彻底更新换代还有待观望，这就给了我们国家和企业新的机会。国内企业特别是大陆面板厂商要在高端显示技术领域抢占先机。