近幾年,量子點技術在顯示領域的應用越來越多,特別是在量子點技術的加持下,讓LCD擁有了更好的色域表現,成為電視技術重要發展方向。京東方集團顯示事業群LCD產品開發中心中心長王章濤以“京東方量子點顯示的應用進展”為主題,詳細解讀了量子點技術與應用方向,以及京東方在量子點技術領域的研發與應用進展。
為什么量子點可以實現高色域?王章濤介紹,量子點顯示半峰寬更窄,可輸出更純的RGB三原色,進而實現高色域。他也表示,量子點是一種半導體發光納米晶,尺寸介于1-20納米之間,最大優點是顏色可以覆蓋從藍光到紅光整個可見區,而且色純度高,奠定了其在顯示行業的應用價值,“量子點受外來能量光電激發后,不同尺寸量子點可以發出不同顏色的光,可以充分利用量子點的特性在顯示行業加以擴展和應用。”
從量子點技術應用來看,王章濤介紹,“量子點技術主要是在顯示行業能夠提升色域表現,提高能量效率,同時在照明領域可以提供可調諧高效率型LED照明,還有潛力產生高效、低成本、輕量化的太陽能電池,以及可以提供生物學細胞的影像,在高級診斷中可以應用等,其應用場景非常多。”
“在LCD領域,提高色域的技術方案主要是通過改進彩色濾光片、熒光粉,以及引入量子點材料;在OLED領域,主要是QD-OLED技術方案。” 王章濤表示,量子點在提升顯示性能與色域上具備優勢,也奠定了其在顯示行業領域的應用價值。
而關于量子點技術演進路線,王章濤介紹,量子點顯示技術主要按照“LCD with QD Sheet—LCD with QD CF——QD-OLED—QLED”技術發展路線演進。其中,LCD with QD Sheet是量子點顯示產業化最成功的一種技術方案;LCD with QD CF是把量子點整合作為彩色濾光材料,其技術挑戰在于量子點可以影響光的方向,需要內置偏光片,導致結構和工藝更加復雜;
QD-OLED,即把QD和OLED結合在一起,主要用藍光OLED激發紅色和綠色量子點,從而形成RGB三原色,但目前用藍光做底光,藍光壽命是一個問題;QLED是目前產業內最具顛覆性下一代顯示技術,主要利用量子點電子發光的特性,直接利用電子發光特性,具有更好的色域和更高的效率。他也介紹,“目前京東方在量子點顯示產業化主要集中在LCD with QD Sheet,QD-OLED和QLED主要做產業化前期技術的儲備。”
王章濤認為,QLED是繼AMOLED之后更具顛覆性的下一代顯示技術之一,與OLED相比,具有更廣的色域與更高的色飽和度,更具潛力達到Rec.2020 (UHDTV) 的色域要求,而且AMQLED可通過更簡單的工藝方式生產,具有更高的材料利用率,工藝成本和設備成本更低。
他也介紹,從量子點材料技術方案來看,目前量子點材料材料主要有CdSe量子點(硒化鎘)、InP量子點(磷化銦)、ABX3量子點(鈣鈦礦)、OQD(有機物)四種技術方案,其中,硒化鎘量子點是最成熟的,效率是比較高,缺點含鎘,不符合環保要求;磷化銦量子點是為了滿足環保要求,推出的無鎘量子點,其效率比其他技術方案低一些;鈣鈦礦量子點是最近兩年比較火的材料,其效率非常高,而且無鎘,但是它是含鉛的材料,環保也是有一定的限制,且紅色量子點還有穩定性的問題。
王章濤表示,“京東方在前三種量子點產品上已有很好的應用,而OQD(有機物)是京東方獨有的高色域的技術,采用的是有機物發光材料,但為了更好地和量子點做推廣,我們定義為有機量子點,和其他三種量子點比,效率比較高,而且絕對不含鎘,環保上會更好。同時,它沒有邊緣失效問題,在窄邊框的產品上有很大的應用價值。目前來看,OQD應該是量子點非常有競爭力的競爭產品。”他也介紹,京東方正從材料、器件、圖案化工藝三方面,改進無鎘量子點材料、傳輸層和墨水,提升壽命與優化結構,著力推進QLED顯示技術的量產。