量子技术实现飞跃：量子点LED（QLED）和OLED（QD-OLED）电视机正式上市

2022年 4月 18日

话题:

作者:

Anne Corning

量子点层被用作液晶显示屏的滤色层已有数年历史。来自蓝光LED背光灯的光线穿过此量子点增强层（QDEF），将部分蓝光转换为红光和绿光，以提供宽广的色域。这种显示技术被称为QLED，索尼公司于2013年首次将其商业化。三星、LG、夏普、华星光电（CSOT）等显示器制造商均采用了该技术。到2020年，这四个品牌合计占据QLED市场70%的份额¹。

量子点显示技术

量子点是一种微小的纳米晶体。当受到高能光子撞击时，量子点会吸收光子，并发射新的光子。所发射的光子可能呈现出不同的颜色，这取决于纳米晶体的大小。相比LED，这简化了量子点的制造。虽然每种颜色的LED晶体需要不同的化学成分，但量子点制造商们可以使用相同的材料实现每种颜色，只需改变尺寸即可。

不同颜色量子点的相对尺寸，（图片来源：三星）

然而，QLED技术的一个缺点在于，QD滤色层（像任何滤色片一样）是通过阻挡特定颜色的光线发挥作用的。这可能会导致整体显示亮度降低多达三分之二² 。另一种应用方法则是将量子点用作颜色转换（QDCC）层。也就是说，QDCC技术并不是将量子点用作滤色层，而是作为转换层，这不仅提高了亮度和颜色纯度，同时也提高了功率效率。三星公司大力宣传其量子点显示器的视角性能和高对比度，甚至表示其最新推出的显示器屏幕“优化”了可能对人眼和睡眠模式有害的蓝光暴露。³

比较图示：量子点滤色层显示结构（左），其中三分之二的光线在滤色层被阻挡；而量子点OLED转换层方法则可以产生更明亮的图像，因为100%的光线都将穿过转换层。（图片：© Nanosys）。

量子点OLED显示器正式上市

量子点颜色转换层（QDCC）可与microLED或OLED显示面板搭配使用，以提供宽广色域和令人兴奋的观看体验。但直到现在，采用QDCC技术制造的显示器一直未在大众市场上市。最近，三星公司在2022年国际消费电子展（CES 2022）上展示了其首款商用QDCC显示器——称为“量子点OLED显示器”。显示器市场一直在热切期待三星公司发布新的S95B QD-OLED型号。该型号本月已可订购，尺寸选项包括55英寸和65英寸。

三星公司最新发布的S95B QD-OLED电视机。（图片 © 三星）

索尼公司也计划在2022年晚些时候发布QD-OLED电视机型号。对于期待极致观看体验的消费者们而言，QD-OLED电视机可能是答案。这些显示器“展示更佳的色量，覆盖Rec.2020色域的90%，峰值亮度为1500尼特，而现有的OLED和LCD电视机仅覆盖Rec.2020色域的70-75%。”⁴

随着高端电视机市场越来越多地采用QLED技术，结合消费者对最新QD-OLED型号电视机表现出的兴奋，极大地推动了量子点显示器市场的整体需求增加。该市场预计将在2022年及未来快速增长，并将以29.2%的复合年增长率持续增长至2026年。⁵

采用光刻技术制造的高分辨率全色量子点（QLED）显示器。（图片来源⁶）

量子点显示器的质量和性能

虽然量子点显示器可以提供卓越的视觉性能，但仍然面临与传统显示器相同的质量问题。无论是LED、OLED、QLED还是QD-LED显示器技术，视觉缺陷和Mura缺陷（瑕疵）均会影响均匀性。如果未能在生产过程中及时识别和校正，这些缺陷将会损害观看体验，导致用户满意度降低。瑞淀的视觉检测解决方案能够在像素和亚像素层面准确测量显示器性能和均匀性，空间分辨率精确至0.45 µm。

瑞淀开发了一种专有方法，用于测量和校正OLED、microLED及其他先进显示器中的像素间变化。瑞淀的 ProMetric® 成像亮度计和色度计可与人类视觉对光线和颜色的感知敏锐度和辨别力相匹配，以确保如今超高分辨率显示器屏幕的绝对质量。无论是单独使用还是与瑞淀的显微镜头搭配使用，瑞淀解决方案使量子点显示器制造商们能够在生产线速度下以亚像素级精度评估视觉性能，并提供可重复的测量结果。