量子点显示技术介绍2015

量子点显示技术介绍2015年6月MrXueQLED是“QuantumDotLightEmittingDiode”的简写，中文译名是量子点发光二极管。•量子点是一种我们肉眼无法看到的非常微小的半导体纳米晶体，是种粒子直径2~10nm的颗粒，为原子和分子的集合体；由锌、镉、硫、硒原子组成。材料构成•转换效率高、出光纯度高。优点1.Introduction光纯度高，容易在显示领域发挥高色域的性能•量子点有一个与众不同的特性：每当受到光或电的刺激，量子点便会发出有色光线，光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定，一般颗粒若越小，会吸收长波，颗粒越大，会吸收短波。2纳米大小的量子点，可吸收长波的红色，显示出蓝色，8纳米大小的量子点，可吸收短波的蓝色，呈现出红色。这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色。特性1.Introduction1.Introduction量子点研发前沿全球三大量子点材料制造商英国Nanoco、德国Nanosys及美国QDVision在量子点显示技术方面的研究和技术领先业界。（专利布局）量子点技术逐渐被应用到电视显示上面。现阶段开发方向主要有以下4种（1）“On-chip”方式：LED封装方式；稳定性有待提升（2）“On-edge”方式：类似于CCFL方式（玻璃管涂覆量子点）；美国QDVision和LGD以及Solvay合作；隆达，威力盟友研发；LCD产品过厚（3）“On-surface”方式：薄膜方式，主流方式；德国Nanosys与3M合作；英国Nanoco在无镉技术方面与陶氏化学合作；（4）直接器件电致发光：类似于OLED；有技术难题未攻克市场上已接触量子点技术的面板以及显示器厂商：京东方，华星光电，龙腾光电，三星、LG、海信、优派、冠捷等QDEF：“QuantumDotEnhancementFilm”的简写，中文译名是量子点增强型薄膜。TFT-LCD结构VSQLED-LCD结构【Fig.1】TFT-LCDBLU结构图【Fig.2】QLEDBLU结构图结构：LED→BlueLEDDiffuser→QDEF1.Introduction热发光激光半导体光源有机半导体光源荧光粉原理简单、光线柔和可控性差，能源效率低高纯度、高效率光源成本高、系统体积大寿命长、高转化效率高纯度、高转化效率动能→光能（CRT）光能→光能（PDP、LED）CRT显示设备中，荧光粉将电子枪的电子射线所携带的动能转换成光能；PDP等离子显示中，荧光粉将紫外线的光能转化成红绿蓝等颜色的可见光光能。优：劣：色彩饱和度差成本较高，良率低直接光源间接光源2.光源的发展：部分能量通过热损耗及荧光粉涂层吸收损失掉；电光转化效率60%。在液晶显示中彩色饱和度只能达到NTSC80%-95%，因此在日益多彩的世界，人们对液晶显示技术提出更清晰、彩色更丰富的要求。LED发出白光的机理：转化效率：饱和度：饱和度是指色彩的鲜艳程度，也称色彩的纯度。取决于该色中含色成分和消色成分（灰色）的比例。蓝光•芯片通电发出蓝光黄光•蓝光激发荧光粉（YAG）发出黄光白光•黄光与蓝光混合形成白光白光LED原理图3.白光LED发光原理LCD白光背光白光LED光源是目前液晶显示设备的主流光源。这种光源的LED灯珠主要由发蓝色光的LED芯片和对应的YAG荧光粉构成。QLED技术的液晶背光源中，选择蓝色LED发光器件。蓝色的LED光通过导光板形成平行的面蓝色光源，然后照射到涂覆有QLED物质的另一个薄膜上，不同种类和数量的QLED量子点物质将蓝色LED的光，按比例转化成红绿蓝三原色，并合成液晶显示需要的“高品质白色”背光源。QLED加强LCD背光QLED对蓝光LED光线到目标波长光线的转化率接近100%。缺点：荧光粉的转化效率并不是特别高、色彩纯度也有限。【Fig.4】QLED模组结构图4.QLED应用·光致发光电致发光：QLED电致发光：【Fig.5】OLED发光原理图与OLED显示屏比其主要变化是将TFT结构上的OLED材料，换成电致发光的QLED材料—其他工艺和技术几乎不用改变。这样制造出来的显示面板就是QLED显示产品，其具有媲美OLED面板的色彩、对比度、亮度、分辨率等特点。OLED显示面板的原理：在TFT驱动结构上，涂覆细小的三原色或者白色OLED材料（利用白色OLED材料需要在TFT表面层增加三原色彩色滤光膜），形成密集的独立发光的OLED灯珠阵列。对这个阵列的有效控制，形成可观看的画面。5.QLED应用·电致发光优点引入QLED技术的产品，不论电致发光or光致发光，都不会较大的改变现有工艺及流程体系。制造成本的增长有限。QLED材料层可以和液晶背光源模组、背光模组中的导光板、甚至液晶和TFT工艺层混合，方案选择性较多。缺点QLED材料的热稳定性不好，需要采用该技术的液晶显示设备更注重散热；QLED材料在空气中的稳定性不好，需要注重采用该技术后的显示设备相关组件的密封。同样的亮度表现下，QLED量子屏的功耗仅为现有WLED背光技术的1/5～1/10。010203•多工艺选择•工艺体系相近•低功耗•稳定性较差6.QLED优缺点显示技术OLED显示技术QLED-TFT-LCD显示技术色彩饱和度80%-120%110%色域100%110%成本高低良率低90%↑TFT-LCD制程改变30%无需改变功耗低较低对比度高根据TFT-LCD变化亮度高一般背光无需背光需背光视角无视角限制根据TFT-LCD变化成熟尺寸7inch以下55inch以下7.QLEDVSOLED8.量子点背光测试光谱图绿，红半波宽很窄，适合做高色域显示9.量子点未来预测另据AlliedMarketResearch报告数据显示，2013年全球量子点显示市场达31600万美元，预计2020年将达50.4亿美元，2014-2020年的年复合增长率将达29.9%感謝您的時間！