11月7日,在第十一屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA2014廣州大會)上,易美芯光(北京)科技有限公司執(zhí)行副總裁劉國旭博士為大家分析了量子點技術在LCD液晶上使用的特點。
易美芯光(北京)科技有限公司執(zhí)行副總裁 劉國旭博士
目前LED 在LCD 電視的市場滲透率已經超過95%,2014-2015年,LCD電視的發(fā)展將轉向外觀上更加趨于大尺寸、窄邊框和薄型話;在性能上走向4K2K高分辨率和寬色域。其中寬色域更是最近電視廠商紛紛關注的性能提升指標。在幾種實現(xiàn)寬色域方案中,量子點技術以其色域高達100%NTSC引起業(yè)界的關注。使用量子點材料的LCD已經具有OLED的性能,但價格遠比OLED低。最近,三星,LG先后報道將在近期重點開發(fā)量子點技術,并推出量子點電視。
隨后劉國旭對寬色域進行了詳細介紹,從視覺來說,光色域電視的畫面色彩更飽和,更多彩。目前液晶電視的標準還是在70% NTSC 左右,今后會向>85% NTSC過渡。尤其高端的液晶電視,希望能夠做到100% NTSC,從而超過了OLED在色域上面的優(yōu)勢特征。 那么怎么實現(xiàn)WCG呢? 對此,劉國旭總結了業(yè)界正在使用和開發(fā)的機種技術。最常見的是采用紅、綠熒光粉代替目前的黃色熒光粉,可以做到85% NTSC,如果搭配特殊液晶膜材,還可望達到95% NTSC。其他方法還包括采用藍色和綠色芯片加紅色熒光粉,以及利用紅色激光搭配藍色LED芯片加綠熒光粉,兩種方式都可以做到超過100% NTSC。但是要么設計復雜,色穩(wěn)定性具有挑戰(zhàn),要么價格非常昂貴。相對而言,量子點技術更具可行性。一是把量子點放到薄膜材料里,一是將量子點放在密封的玻璃器件中。索尼采用量子點玻璃管技術的電視已經在一年多前進入市場,進行批量的銷售。 量子點與普通的黃色熒光粉轉換的白光LED有什么差別呢? 劉國旭介紹到: 量子點與稀土熒光粉有較大的差異。其自身就是一種半導體材料,是一種納米量級的晶體。由一些特殊的原子組成,常見的是硒化鎘(CdSe)。其他的量子點還有磷化銦/硫化鋅(ZnS)等,它們的粒徑一般在3到10幾納米,由于它的量子尺寸效應和介電限域效應,量子點顯示出獨特的發(fā)光特性。它可以根據調整粒徑大小改變激發(fā)波長,從而實現(xiàn)各種不同的顏色。而且可以控制的非常精確,這個波長可以調到正負一個納米。而且產生的波長半峰寬在30納米左右,相比稀土熒光粉的60-100納米要窄很多。這樣當量子點產生的白光透過液晶屏的光阻后,紅綠藍色彩更純,更飽和,沒有顏色的互相泄漏。從而實現(xiàn)更寬的色域。 量子點技術在電視應用中的挑戰(zhàn)是什么? 劉國旭指出:一是如果進一步降低成本,二是如何讓量子點玻璃做得更薄而且可靠性更好。對于量子點來說,氧化、潮氣、高溫、高光強度都會對光效產生影響,另外在與藍光燈條組裝時需采用以混光杯組件,其耐黃化性能及高溫高濕信賴性也是關注點。通過測試,其穩(wěn)定性包括色漂移都需要滿足要求。 關于成本,量子點背光電視比白光LED背光電視更貴,目前行業(yè)也在思考如何降低成本,尤其采用量子點模材,目前價格非常昂貴。該材料目前只能小液晶屏如Pad上使用。在大尺寸顯示器和電視上,如果把量子點玻璃及燈條從目前的雙長邊減少到雙短邊,再進一步減少成單長邊,這樣只有一條量子點燈條組件,價格將大大降低。 最好,劉國旭列舉了易美芯光與美國QD Vision為電視客戶聯(lián)合開發(fā)的55寸高分辨率,寬色域電視。該項目各項指標達到預期,NTSC已經做到105%。 量子點作為一種納米級光轉換材料,已經在大尺寸液晶電視上開始批量使用,隨著技術的提升和方案的優(yōu)化,量子點電視可以在某種程度上達到了OLED的性能,而仍然是LCD的價格。