量子点电视

1、研究过程

量子点(QuantumDots，简称QD)是肉眼看不到的，极其微小的无机纳米晶体。每当受到光的刺激，量子点便会发出非常纯净的有色光线。使用量子点材料的背光源是目前色彩最纯净的背光源。量子点电视使用色彩最纯净的量子点光源作为背光源，革命性的实现全色域显示，最真实还原图像色彩。

量子点电视

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。

量子点显示技术在色域覆盖率、色彩控制精确性、红绿蓝色彩纯净度等各个维度已全面升级，被视为全球显示技术的制高点，也被视为影响全球的显示技术革命。三星、LG、苹果等企业均表示正在积极推进量子点显示技术研发，而亚马逊、华硕等企业也不同程度采用量子点技术来提高其产品画质。随着TCL率先发布量子点电视，国际量子点显示阵营已初具规模。

据国家广播电视产品质量监督检验中心副总经理刘志刚现场公布的权威检测数据显示，在NTSC标准下，普通LED电视的色域只有72%、第一代高色域电视只有82%、第二代高色域电视约96%，而量子点电视色域覆盖率却高达110%。

2000年后，科学家开始探究量子点运用在显示上的可能性。但QLED的效率、寿命和加工工艺等综合性能还远远不能达到人们的美好期待。

随着科学家对QLED研究的不断深入，产业化进程也取得越来越多的进展。今天谈到的量子点，往往是由半导体元素和金属化合物为核，外面包裹着一层其他材料的微小颗粒。那么，什么是量子点显示?

量子点是准零维的纳米晶体，晶粒直径在2~10纳米之间，量子点受到电或光的刺激会根据量子点的直径大小，发出各种不同颜色的高质量的纯正单色光。所谓QLED的液晶显示屏幕是在蓝光LED背光源与液晶板之间插入量子点膜的新型液晶显示屏，量子点膜在LED蓝光激发下会产生锋利的蓝绿红组成的真彩白光，　QLED甚至被视为未来提高彩电色域值的最佳方案。权威测试数据显示，在NTSC标准下，普通LED电视的色域NTSC比只有72%，搭载QLED背光源的液晶电视产品(简称QLED电视)能够实现110%的色域覆盖率。同时，Nanosys公司CEO杰森·哈特拉夫曾在接受采访时表示，QLED没有尺寸的限制，可以用到80英寸以上的电视屏幕上，也可以用在小尺寸屏幕上。

在时间维度上，QLED已是发光二极管(LED)的第三代革新技术。第一代是广为人知的蓝光LED器件(氮化镓LED)配合稀土荧光粉，尽管比白炽灯节能，但其制备过程相当严苛，影响产品成本;第二代是诞生于20世纪70年代末的有机LED(OLED)，生产方法基于真空热蒸镀，已在手机等小尺寸屏幕和不需要始终点亮的产品上得到应用，但这类器件的发光中心是有机分子，产品寿命和良品率都不稳定。

在技术研究上，我国并不落后于人。浙江大学硅材料国家重点实验室金一政研究组与彭笑刚研究组等合作，报告了一种通过溶液制备的基于多层量子点的LED。

其制备方法基于低成本、有潜力应用于大规模生产的溶液工艺，综合性能则超越了已知所有溶液工艺的红光器件，尤其是将使用亮度条件下的寿命推进到10万小时的实用水平。彭笑刚透露，“下一步将发展其他颜色的高性能QLED”。

量子点(QuantumDots，简称为QD)由锌、镉、硒和硫原子构成，是晶体直径在2-10纳米之间的纳米材料，其光电特性独特，受到光电刺激后，会根据量子点的直径大小，发出各种不同颜色的纯正单色光，能够改变光源光线的颜色。量子点可以在LCD电视的LED背光上形成一层薄膜，用蓝色LED照射就能发出全光谱的光，从而对光线进行调节，可以对背光进行精细调节，进而大幅提升色域表现，让色彩更加鲜明。

2、技术比较

量子点电视的优势

1.全色域显示优势。

2.窄频带连续光谱，色彩纯度高。

3.95%接近于自然光，色彩还原能力强，显色性卓越。

4.无机材料。稳定性强，寿命长，不易老化。

5.精准色彩控制。

6.效率高，节能性强。

7.量子点电视造价成本更低。

在诸多种类里，显示技术哪家强?由于卓越的色彩表现力，OLED和QLED常被放在一起作对比。

量子点电视

OLED采用有机物制作二极发光体。拥有几十项OLED专利的马丁·沙特在被问到LCD(液晶显示)是否会被OLED取代的问题时表示，OLED三种发光材料寿命不同是自身不可逾越的致命伤。而量子点晶体为非有机物，所以QLED工作时更稳定，寿命也更长。

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。

3、未来发展

LGDisplay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。

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*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。

量子点历史

量子点技术并不新，索尼华硕亚马逊全都用过

在CES2015上，几乎全部电视厂商都推出了基于量子点技术的电视新品，其中不乏三星这样将其量子点电视命名为SUHDTV，并声称SUHDTV不同于普通的量子点电视，也不乏LG这样一边推出量子点电视，一边表示量子点电视不影响其OLED电视的发展。推出量子点电视的厂商中似乎单单不见索尼的身影，这让不明就里的消费者不禁疑惑，难道索尼在显示技术上已经落伍了?

实际上索尼在两年前就已经推出了基于量子点技术的电视，只不过索尼将其称为TRILUMINOS特丽魅彩技术，并没有在宣传上大提量子点的事儿。2013年初，索尼推出了X9000A系列4K电视，搭载了索尼独有特丽魅彩技术，这也是全球首款采用量子点技术的4K电视。实际上量子点技术在电视上应用要更早，索尼只是将其实现商用。

特丽魅彩技术是对液晶电视背光技术的革新，通过量子点对背光源色彩的控制，提供了更为纯正的三原色，通过高纯度三原色光线的调配，就可以实现比传统白光LED更广的色域了。在NTSC标准下，量子点电视色域覆盖率却高达110%，普通LED电视的色域只有72%、高色域电视约96%、OLED电视实测色域则为89%。

索尼特丽魅彩技术就是基于量子点技术

当索尼在2013年推出X9000A系列4K电视，以及在2014年推出X9000B系列4K电视时，都在反复讲其特丽魅彩技术、精锐光控技术以及所实现的高色域等，但在大众看来，依旧将其当成一项非常普通的技术，如今，在几乎全部电视厂商全都跟进量子点技术的时候，再返回头去看索尼两年前的产品，可能会有一种恍然大悟的感觉。

在OneSony策略的驱动下，索尼不仅在电视上采用了基于量子点的特丽魅彩技术，在其旗舰级Xperia手机以及黑卡相机上同样采用了这一技术。除了索尼，亚马逊在2013年9月推出的KindleFireHDX平板以及华硕在2014年6月推出的ZENBOOKNX500笔记本均采用了量子点技术。

亚马逊KindleFireHDX平板

华硕ZENBOOKNX500笔记本

只是这三家企业无一善于教育市场和宣传新概念，尽管DisplayMate显示屏测试公司的专家RaymondSoneira在2014年初曾预言量子点技术将在2014年将得到更广泛的应用，但大众消费者对量子点技术仍然比较陌生，直到CES2015到来，三星、LG、夏普、TCL、海信等一众电视厂商到来，才将量子点这一“老技术”真正推到消费者面前。

索尼停止发售

索尼为何没有强调量子点技术?画质并非其短板

这样说可能有吹捧索尼的嫌疑，实际上当其他电视厂商对量子点技术大书特书的当下，索尼甚至只将其视为一项已经很稀松平常的技术，在索尼CES2015电视新品的展示页面，索尼只是像往常一样将TRILUMINOS特丽魅彩技术列在其中，丝毫没有特别之处。

在索尼看来，画质是其一贯优势所在，在CES这样一个注重新产品新技术的场合，着实不适合把特丽魅彩这样的“老技术”拿出来炫耀，尽管其他厂商已经换了量子点的说法来进行宣传。

索尼电视有其优势，也有其短板，索尼电视采用传统的LED背光，和OLED电视相比显示屏要厚不少，索尼2014年4K电视产品屏幕厚度最薄为27.9mm，而LGOLED电视屏幕厚度仅为4.3mm;其次是在智能化方面，索尼在电视智能化方面相对保守，当所有电视厂商都在基于Android或者自有智能电视系统来实现智能化的时候，索尼只是对一些视听内容进行了集成，用“自己的方式”来实现并不够真实的智能。

索尼最新4K电视厚度仅为4.9mm

而索尼CES2015的新品显示针对自己的短板来进行展示的，首先是厚度做到了4.9mm，让LED电视的厚度与OLED电视相当，颇有一些黑科技的味道，二是全面搭载AndroidTV系统，索尼是谷歌在AndroidTV上的首批合作伙伴，尽管还不知道这一系统进入国内市场时会进行怎样的精简，毕竟索尼已经在智能上迈出了一大步。

将量子点整合到显示屏目前有两种方式，一种是将量子点扩散在薄膜上，另一种是将量子点涂抹在细管上。第一种方式由3M研发，其做法是将量子点扩散在薄膜上，随后再将其堆叠在显示屏背光的薄膜上，三星和LG使用的都是这种方式，但会影响画质;第二种方式由QDVision研发，主要使用在侧光式LED背光中，索尼采用的就是这种方式，能够将LED背光电视做到4.9mm，与这一量子点整合方式不无关系。

影响因素

价格才是真正可能影响量子点电视普及的因素

量子点电视看上去很美，但其与OLED电视有着本质的不同，OLED是从根本上改变显示屏的材质，而量子点则是从背光上进行优化，其采用仍然是LED背光，因此量子点电视也可称为QLED。在OLED发展受困的情况下，量子点被适时地提到了台前，出于画质、成本、功耗、寿命等方面的考量，量子点电视更有利于被业界以及大众消费者所接受。

实际上电视厂厂商对量子点技术的态度颇为暧昧，三星将其称为SUHDTV，海信将其称为NEWULED，LG也是将推出量子点电视视为“占坑”之作，同时还在大力发展OLED电视，其2015年的主力也仍然是OLED电视，TCL在谈及量子点的时候更多强调这是华星光电自主研发，意在突出华星光电的实力及优势。

从技术层面看，在其上市初期，可能会出现各种问题，实际表现还有待市场的考量。有消息称，量子点薄膜在制造过程中，不可避免地要使用具有毒性的镉，这一材料在欧美ROHS标准中被限制使用，不过欧美ROHS标准中在镉含量低于0.002%时存在豁免情况，而QDVision所开发的量子点技术的光学部件正是在豁免名单之列。

4、技术实质

量子点电视实质上只是改变了电视背光，上图将量子点材料放置在灯罩处，而下图是将量子点材料做成光学膜(QBEF)，其本质还是“白色背光源+液晶”结构。