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CES2015:量子点电视是什么鬼东西?

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发表于 2015-1-7 17:22:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
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每届国际消费电子展(CES)上,电视产品总有巨大的技术革新。在 2015 年的 CES 上可能将会有 OLED 电视展出,然而这种产品仍存在一些问题:OLED 的制造成本并没有像人们预期的那样有大幅降低;大屏幕 OLED 电视的产量仍然很低,且价格居高不下。

在 CES2015 的展会上,我们还可能会看到量子点电视。这种技术听起来想必有些超现实,所以,假如你去年买了一台认为是显示技术巅峰的 3D-4K-LED 电视,不用急着把它扔掉(认为这是商家在炒作的读者,也别急着跳过这则新闻),让我们先来揭开量子点电视的神秘面纱。

量子点电视的发展背景
首先要明确的是,量子点电视并没有使用全新的图像显示技术,将信号转换为图像时,使用的依然是过去十多年里应用在液晶(LCD)电视上的技术。并且就如同人们所知道的,过去几年里这一技术在与等离子电视的竞争中最终取得了胜利。

那么你可能就要问了,现在大家用的是 LED 电视(至少外包装上是这么写的),这和液晶电视又有什么关系。

很不幸地告诉你,所谓的 LED 电视其实也是液晶电视的一种。这里的 LED 指的是使用了发光二极管作为了背光源(即「LED 背光源液晶电视」),而传统的液晶电视是以冷阴极荧光灯作为背光源的。将背光源改为发光二极管后,液晶电视的面板变得更薄,能耗更低。

而现在,量子点有望取代 LED,成为性能更加优异的背光源。接下来,让我们来看看这背后的原因。

电视画面是由像素(图像元素)组成的,而每个像素由红绿蓝三原色(每种颜色叫一个子像素)组成。在液晶电视和大部分 LED 电视中,液晶对白色的背光进行过滤,产生不同颜色。(典型的 LED 电视是将白色 LED——实际上是涂有黄色荧光粉的蓝色发光二极管——置于屏幕的一个或者两个边缘处,作为侧面背光源。而传统液晶电视是在屏幕背后用冷阴极荧光灯(CCFL)作为底部背光源。)然而,LED 产生的白光不仅仅包含红绿蓝三种纯色,还有粉、黄、橙等其他颜色。这就要求滤光器(即液晶)精确地滤掉杂色光,才不致影响画面色彩,但这样又会有损画面亮度。曾经有一些 LED 电视厂家尝试用红绿蓝三种颜色的发光二极管来解决这一问题,但是生产成本过高且产品能耗巨大。
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量子点电视是什么
量子点是一种发光的半导体纳米晶体,它可以吸收某一波长的光,并将这份能量以很高的效率转换成特定波长的光发射出去。QD Vision 公司的联合创始人之一、现任首席技术官 Seth Coe-Sullivan 说,利用量子点的这一性能可以比发光二极管更好地产生红绿蓝纯色光。QD Vision 于 2004 年由几位 MIT 的科学家共同组建,公司致力于将 MIT 研究的量子点显示技术实现产业化。

量子点显示技术的起点是一个蓝色发光二极管(不是前文所提涂有荧光粉的发光二极管)。将二极管发出的蓝光通入一根装有能发出红光和绿光的量子点灯管,在灯管的另一端就能看到白光——其实只是红绿蓝三种纯色光混合在一起。这样得到的白光,在经过液晶滤光后几乎不会有什么损失,仍能保持很高的亮度。于是,电视制造商就把这种灯管作为背光源安置在屏幕的边缘处。

QD Vision 并不是唯一一家在开发量子点背光技术的公司。Nanosys 公司与 3M 公司合作,已经制造出了一种量子点增强薄膜(Quantum Dot Enhancement Film)。这种产品并不与屏幕边缘的发光二极管连接,而是将一片含有量子点的薄膜放在液晶面板后面,取代目前使用的扩散膜。将量子点远离发光二极管可以使其免受器件发热的影响,延长使用寿命。但是有报道称,这种产品反而会导致背光源的生产成本有所上升。
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量子点电视的未来趋势
未来进一步的发展,将是研制完全依赖量子点产生图像的电视,而不仅仅将量子点用作背光源的一部分。据 Coe-Sullivan 介绍说,这才是 QD Vision 公司的原本计划:「在公司建立之初,我们认为能够开发出一种叫做 QLED 的显示技术——采用 OLED 设备的结构,但使用量子点材料作为发射层。这种技术会比 OLED 拥有更绚丽的色彩和更高的能效。」

「尽管我们将继续致力于这一技术的研究,但不见得能推出相关产品。」Coe-Sullivan 补充道,「在 LCD 技术的基础上进行改良,要比自主研发一项全新的技术容易太多了。」

看来,真正的量子点显示技术离我们尚远。「假如有一天我们真的能用上量子点发光的显示设备,那也还早得很。」Gartner 的首席研究分析师 Paul O’Donovan 说。

也就是说,当你看到「量子点电视」的时候,你应该将其视为「量子点背光源液晶电视」。可以预见,这种产品在不久的将来就会出现在市面上。

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CES2015量子点电视前瞻
在 CES2015 上,我们应该能见识到 QD Vision 和 Nanosys/3M 的新技术在各品牌电视上的应用:
  • 索尼在 2013 年累计售出超过一百万台应用了 QD Vision 新技术的电视。这届展会上,同类型的新款产品将会与我们见面。
  • 2014 年 12 月,TCL 在中国市场发售的旗下第一款量子点电视同样采用了 QD Vision 的技术,规格为 55 英寸,4K 分辨率。据称,TCL 计划在这届 CES 上展出该产品。
  • 就在 TCL 的计划公布不久之后,LG 宣布将在 CES2015 上展出采用了量子点薄膜的电视。LG 并没有公布这种薄膜的名称,但很可能是 Nanosys/3M 的产品。
  • 三星并没有作出任何官方声明,但各种来源的消息都显示三星将在这届 CES 发布有关量子点电视的新进展。
  • 其他电视厂商想必也将加入这股量子点浪潮。同时,量子点电视的关注度必将盖过其他超清电视甚至 OLED 电视,成为这届展会上的焦点之一。


不过,OLED 的潜力也不容小觑。与液晶电视相比,OLED 电视具有许多技术本质上的优势:不需要背光,刷新速度快,能够更薄、更轻甚至更具柔韧性。有朝一日,OLED 的生产成本定能有所下降,即便产量难以提高。

「LG 正在将 OLED 电视逐步推向市场。」O’Donovan 介绍,「但人们普遍认为,这种电视只会在部分地区销售,数量有限且价格昂贵。」尽管三星宣称 2015 年不会在 OLED 电视方面有所动作,但其最近对 OLED 设备供应商 Kateeva 的投资,昭示着三星也把 OLED 视为未来发展的重点。


文章来源:IEEE Spectrum
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