量子点技术全解析

量子点显示技术全面解析

2014-12-17

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。

说了这一大段，估计各位看官看着已经有了睡意，好吧，我们进入正题，从年初有消息传出新一代iPhone将应用量子点显示技术后，量子点就成为了画质发烧友们关注的话题，12月15日，笔者参加了TCL新一代顶级旗舰电视（H9700）的发布会，又再一次触及到这个话题。那么究竟什么是量子点技术呢？希望本文能够帮助你。

什么是量子点技术？

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。

量子点技术如何应用于液晶面板

量子点是发光材料，原则上可以铺在平面上，然后用控制电路显示画面，但「铺」卻是大技术。最初的作法是运用溶夜，将溶液涂抹到平面，溶液蒸發以后量子点便附着在基板表面，但问题是仅能用一种量子点，也就是仅能显示一种颜色，溶液没有辦法同时含有RGB 三色的量子点，即使可以，各色也无法均匀排列。麻省理工学院的科学家，想出了用印刷的辦法，把量子点用橡皮章的方式印到面板上。

平版印刷转印技术是这样的，印版先不直接与纸张接触，先把影像转印到橡皮滾筒，滾筒再把影像转印到紙上，由于橡皮比较软，印到紙上较为贴实，因此出来的效果比直接用印版印上去更好。量子点显示屏就是这么做的，用一个刻好纹路的橡皮章，把含有一色量子点的溶夜涂抹在纹路上，溶液蒸发之后，把留在橡皮章上的量子点盖在面板上，完成一色、如法炮制第二色、第三色，这样就可以把RGB三色安排成彼此相邻的规则模式，每一色精细到25微米（Micron、百万分之一米），合乎目前高分辨率面板的要求。

量子点技术的有什么特点？

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。

量子点技术 PK OLED及传统显示技术

麻省理工学院电机教授Vladimir Bulovic一直负责量子点的技术研究，他认为量子技术有望让液晶的显示性能超过OLED，OLED还需要滤光才能生成需要的色彩，所以其色纯受到滤光板性能的限制。但量子点发出光谱则极为狭窄，因此色纯度更高，能产生更丰富的色彩。

此外，量子点晶体是非有机物，不像OLED采用有机物制作二极发光体，所以其工作时更为稳定，寿命也更长。此外，相对于现有的液晶技术，量子点背光板的发光效率更高，因此也更为节能。

而除了节能、彩色艳丽以外，量子点的应用还可以令面板增加明暗对比度与清晰度。普通液晶显示技术采用高强度的背光板，然后通过滤光生成不同的色彩，因此很难显示微光下的暗部细节，量子点技

术的发光类似等离子电视的显示原理，也更高效，因此，在生成黑暗环境的画面时，其细节显示的性能也比传统电视更高。

全文小结：

综上所述，量子点技术显然具有不错的应用前景，且很有可能因此取代一直难产的O LED显示技术，而或许大厂们纷纷放弃OLED技术量产计划也源于此。不过目前我们看到的量子点技术仅仅是应用在背光板上，通过背光板的性能提升带动液晶产品的显示性能，未来量子点技术直接应用于显示面板应该才是完全发挥其性能的终极形态！此时，量子点显示技术节能、色纯高的特点才能得到极大的发挥。或许，这就是2012年CES上我们所见识到的Crystal LED技术的真身吧。