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这项显示技术,将取代OLED?

发布日期:2024-04-29

随着配备OLED的电视、显示器和其他电子产品逐渐以更低的价格上市,制造商的注意力正在转向下一个具有里程碑意义的消费显示技术。
Micro LED经常出现在此类讨论中,但该技术预计要到2030年代才会开始影响消费设备。显示器制造商还在尝试其他未来主义想法,例如透明和可折叠屏幕。但当谈到可以认真解决用户最关心的问题(例如图像质量、价格和寿命)时,量子点技术则是目前最相关的解决路径。
量子点已经进入高端显示器领域,特别是通过QD-OLED电视和显示器。下一步可能是QDEL(“quantum dot electroluminescent”,量子点电致发光),也称为NanoLED屏幕。QDEL显示器没有背光,量子点就是它的光源。这一类技术的显示器具有更宽的色彩空间,而且更亮、更便宜、更耐使用(耐烧)。从这一方面来看,QDEL被视为未来两年消费类显示器最具潜在影响力的发展之一。
01
QDEL是什么?
QDEL就是NanoLED,这个称呼起始于开发该技术的量子点供应商。在三星声称使用量子点的LCD-LED电视之前,QDEL曾使用过其他名称,例如QLED、QD-EL、QD-LED或EL-QD。正如多种名字所表明的那样,这项技术仍有一些事情需要最终确定。
目前QDEL屏的原型数量有限以及QDEL技术仍然面临的限制,目前还没能出现可供消费者购买的产品。但量子点技术的龙头公司Nanosys表示该技术预计在2026年可以实现商业可用性。这个时间表似乎相当雄心勃勃,单这项技术确实值得关注。
研究公司Omdia的显示器高级研究总监David Hsieh表示,就消费电子产品而言,他预计QDEL对电视、PC显示器和汽车行业的影响最大。如果商业化并量产,QDEL的性价比可以优于OLED,但在成本上仍难以与LCD-LED竞争。
适用于QDEL显示器的工艺目前有两种,一是喷墨打印制造工艺,二是光刻工艺。据报道,光刻工艺更加困难,因为量子点在此过程中会受到损坏,但它可以将QDEL应用扩展到平板电脑、笔记本电脑、智能手机、可穿戴设备和AR/VR产品。因此据预计,我们将看到采用光刻技术制造的QDEL产品首先进入市场。
02
无背光奇迹
如今的OLED屏幕使用OLED材料作为光源,其中QD-OLED专门应用量子点将光转换为颜色。在QLED中,光源是白色背光;QDEL显示器直接向量子点供电,然后量子点产生光。
QDEL使用夹在阳极和阴极之间的一层量子点来促进电流流入量子点。如上图所示。
QDEL显示器的像素由红色量子点子像素、绿色量子点子像素以及蓝色量子点子像素(与当今的QLED和QD-OLED显示器不同)组成(如上图)。
由于QDEL像素会自行发光,因此可以完全关闭,QDEL显示器可以提供与OLED一样的深黑色和丰富的对比度。但通过使用直视量子点,其色域可能比我们之前在消费类显示器中看到的更广。由于层数和部件较少,QDEL产品的定价、寿命甚至薄度也会受到影响。
03
QDEL的优势
量子点已经成功应用于LCD-LED和OLED屏幕,这一事实对于未来的QDEL产品来说是令人鼓舞的。该技术可以带来比OLED更低的功耗和更高的亮度等效率。(使用原型设备进行的研究已记录量子点发光二极管达到614,000尼特。当然,这些不是在现实生活中的消费产品中看到的结果。)
由于这些预期的好处,机构预测QDEL将有一天取代OLED和其他高端消费设备的优质显示面板技术。
人们还希望QDEL最终能够比OLED使用更长时间,特别是因为QDEL不依赖于可能导致烧屏的有机材料。不过,目前研究人员仍在努力确保蓝色和绿色量子点材料能够持续足够长的时间,以在不使用镉的情况下制造出可行的产品。就目前情况而言,QDEL显示器将比当今的OLED显示器更快地明显变暗。
04
关于Micro LED
Micro LED具有OLED的许多优点,包括理论上无限对比度的单独发射像素。与QDEL一样,Micro LED不会像OLED那样容易烧屏,而且比OLED更亮。
Micro LED显示器已经初步进行了商用,但仍然存在价格高和体积大的缺点。目前,三星、C seed等公司的电视需要六位数的价钱,并且体积会比较巨大。而以可靠、实惠的方式将技术缩小到常见电视尺寸的制造挑战使得大多数人无法实现。
Yurek表示,最终应该可以制造出比Micro LED、OLED和LCD-LED更便宜的QDEL。但在我们看到这一点付诸实践之前,我们必须持保留态度。
QDEL可以使用目前用于制造LED显示屏的相同机器和设施来制造,这一点将为现在的制造商降低不小的转型成本。此外,虽然QDEL和Micro LED都依赖于结晶无机半导体材料,但制造QDEL与Micro LED显示器时这些材料的加工方式不同,后者面临着更独特的挑战。
我们还远远不知道实际QDEL产品的图像质量如何,以及科技品牌最终将投资多少资金将QDEL引入受欢迎的产品中。但显示领域专家预计,QDEL图像质量与Micro LED类似,而且颜色更多。Yole Intelligence首席显示器分析师Eric Virey表示,与OLED相比,QDEL还会带来更高的“色彩纯度”。
Micro LED和QDEL消费产品都应该比OLED更亮,但Virey认为亮度优势最终将属于Micro LED产品,因为它们“可以非常强力地驱动而不损坏它们”。
一些人怀疑QDEL可能比Micro LED产生更直接的影响,因为Micro LED在主流产品中的采用遇到了延迟。例如,今年3月,Mark Gurman援引彭博社的匿名消息人士的话称,由于价格和复杂性,苹果已经放弃生产Apple Watch以及其他可能采用Micro LED的设备,并继续在其智能手表上依赖OLED。
(半导体行业观察)


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