从CRT到QLED,电视正在逐步还原人眼感知的所有颜色

2016-07-31 15:15:34     作者:风景独好      来源:名品家电网

标签: 智能电视 OLED

几年前,大家认为OLED是下一代显示技术,将取代LCD。只是因为,OLED既薄,又可以在柔性基材上做,色域可以提高,但是,OOLED寿命是一个大问题,大屏OLED没有办法用真正三基色主动发光的做法实现,这也是三星等公司已经公开放弃在大屏上使用OLED的根本原因。

      电视机是人们生活中必不可少的家居用品,从最早的CRT电视机到现在的液晶电视,随着产品越来越薄,画面的效果也在越来越好。总之,人们发现,电视屏幕呈现的色彩正在与我们看到的世界越来越像,虚拟越来越越接近真实。

  电视机之所以有这样的进化,主要得益于屏幕显示技术的进步。50年代初期,电子束管开始用于计算机的输出显示。50年代初期制成电致发光显示器件,探索交直流粉末型和交、直流薄膜等显示技术,并逐步提高了亮度和发光效率。60年代制成液晶显示器件,这一时期还出现了等离子体显示和发光二极管显示。这些技术无一例外的都在几十年之后实现了量产,从而陆续改变了电视机行业的格局。

  现在,显示行业已经从CRT过渡到LCD(液晶显示)。专家介绍,LCD是目前全世界显示的主打,其后面是一个白色的光源,经过液晶、滤光片、偏光片的合作,最后使某一个色点出现你要的颜色,相比于CRT,LCD好处很多了,很薄、价格合适。随着新技术新材料的不断进展,量子点电视的时代正在到来。

  量子点是人类迄今发现的最好、最优秀的发光材料

  根据浙江大学彭笑刚专家的介绍,量子点有可能是人类有史以来发现的最优秀的发光材料,用来做显示也最有前途。


  实际上,量子点就是溶液半导体纳米晶,每一个小粒子必须是单晶,纳米晶的周边必须有像头发丝一样的表面有机配体,以保障量子点的溶液加工性。量子点有优良的特性,给定一个化学成分的半导体,如果简单改变量子点的尺寸,从2个纳米增加到8个纳米,同一种化学成分,可以从蓝色到绿色、到黄色、到橙色、到红色发射。改变尺寸可以实现,而且是连续可调,你需要哪个波长就可以做到哪个波长,这个东西在人类历史上没有发现过。


  除此之外,量子点发光材料的色纯度非常纯,这也是人类目前发现的发光材料很难比拟的。,量子点是无机晶体,稳定性非常高,这是其他有机类发光材料没有办法比拟的。

  专家介绍,现在彩色显示技术是基于三原色原理:红、绿、蓝。我们看作有一个三角形,顶上是绿、左边是蓝色、右边是红色,这三个色点越远覆盖的颜色就越多(对应于三角形的面积越大)。那么,最小的三角形是较老的色域标准(RGB),NTSC是目前用的比较多的色域标准,最大色域是BT2020标准,基本上把所有人眼能够分辨的颜色都覆盖了。显示技术在过去一直在发展,所以标准越做越大,好莱坞想推的就是BT2020,目前能够BT2020的只有两个技术:一是激光;二是量子点。

  实际上,色域增大并不仅仅是可显示的颜色变多,其实对于画面的质感、立体感有很大的贡献。比如说这朵花,你看看是红色,其实是很多种略有差别的红色。量子点背光源能够把很多种红色都表现出来、区分开来,因而产生立体感、质感。如果做不到这一点,好多红色变成了一个颜色就没有立体感和质感了。理论上,只有量子点技术可以100%的实现BT2020的标准。


  对比各种显示技术,QLED电视机是发展方向

  有机构做了对比试验。三台一样大小的电视,65寸。在色域上,没有用量子点的LCD电视可以达到78%,用量子点可以达到92%,OLED是86%。专家介绍说,目前苹果手机色域按照NTSC算其实只有70%多,按BT2020算只有50%左右,所以颜色不会那么丰富,但是如果用量子点可以达到什么水平?量子点的极限可以做到BT2020的100%,就是所有颜色都可以覆盖。


  试验数据显示,在亮度上,两种LCD电视都达到了500 nit,OLED极值是440 nit,一般只能到90 nit。不过,LCD显示能量消耗大,过屏后光效只有2%-4%。也就是说,如果LCD的背光源是100瓦的光源,前面看到的光只有2-4瓦,其他的能量,就是在屋子里点“电炉”。至于OLED,亮度一般不高,就是因为OLED如果开太亮,烧屏更是厉害。


  几年前,大家认为OLED是下一代显示技术,将取代LCD。只是因为,OLED既薄,又可以在柔性基材上做,色域可以提高,但是,OOLED寿命是一个大问题,大屏OLED没有办法用真正三基色主动发光的做法实现,这也是三星等公司已经公开放弃在大屏上使用OLED的根本原因。


  虽然我们看到了量子点电视的诸多优势,但目前的量子点电视仍然处在第一阶段,也就是光致发光阶段,虽然已经接近并超过了其他显示技术的水平,却依然有潜力可挖,在第二阶段“电致发光”实现之后,无论是从显示水平还是成本优势上看,量子点电视都会独步江湖。从世界范围来看,高色域的量子点液晶电视,像TCL多媒体、海信、韩国的三星都在做,更可喜的是,在量子点技术的的新材料研发和应用上,中国都处在了领先位置,将彻底改变被日韩企业垄断技术的局面。


  量子点技术安全可靠,不要被营销战术所迷惑

  量子点技术前景广阔,在LED、太阳能电池、生物-医学标记等方面有拥有广泛的未来,已经成为中国国家高新技术发展的战略方向之一。目前影响较大的量子点创业公司有三家:QDVision (MIT技术)、Nanosys(Berkeley技术)、Najing Tech (Arkansas-浙大技术)。在企业方面,中国的TCL更是首先实现了量产,第二代的“电致发光”也将在五年左右的时间正式上市,从而彻底突破日韩企业的显示技术壁垒。


  在实际生产上,合成出实用的量子点非常难。量子点大小相当于头发丝宽度的万分之一,而且,不是要做一个晶体,而是要生产10的23次方个晶体或者更多,每一个晶体大小还必须一样。这个技术正是在2000年由彭笑刚教授在Arkansas的实验室发展了“绿色”有机溶剂路线,才得到真正的解决。


  不过,至今仍然还存在争论,有人认为量子点是含镉的,镉的毒性问题需要重视,也有企业利用这个做宣传,误导公众。实际上,按照专家的介绍,一个平方厘米的量子LED只需要0.000002的镉,是一节镍镉电池的千万分之一、大致相当于一支香烟的镉量,一台去年上市的TCL55寸量子点电视,里面的镉含量大约相当于一公斤国际标准大米的镉含量。而且,量子点使用的是氧化镉,不会挥发,实际是比OLED中的芳香化合物更安全。美国环境保护总署曾经把量子点元件粉碎、用盐酸浸泡,最终结果是在盐酸溶液中没有测出镉。


  我们看到,量子点显示技术已经受到了国家“十三五”规划的重点关注,由彭笑刚牵头的“量子点发光显示关键材料和器件研究”入选了科技部家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项,工信部更宣布量子点打印显示是国家重点发展的关键技术。在国家、企业、研发机构的合力之下,中国的量子点显示技术,将有望率先在全球实现新的突破,量子点的未来发展空间不可想象。

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