上一期本刊文章《OLED受挫?》中提到,由于受良品率、成本、規模化等問題,OLED從初始的紛紛看好到不溫不火及至一些廠商的抽身離開,讓OLED的未來發展變得撲朔迷離、不容樂觀。
如今社會科技呈幾何級速度高速發展,身在其中的AV視聽行業正不自覺的遵循著“江山代有才品出,各領風騷沒幾年”的規律,一件成熟產品輝煌時間最多不過1~2年時間,如果沒有后續創新跟上,將很快面臨落后甚至淘汰的局面。百年老店可以有,但百年產品實在難尋。經過多年醞釀的OLED久久不能成熟壯大,年復一年的冗長繁復消耗了太多的耐心,人們已無法等待OLED何時才能堪當替代液晶平板的大任,急需新的創新產品來填補OLED位置的空白,這時QLED出現了……
QLED是什么
QLED是“Quantum Dot light Emitting Diode”的簡寫,中文譯名是量子點發光二極管,亦可稱量子屏顯示技術。量子點(Quantum Dots)是一些肉眼無法看到的、極其微小的半導體納米晶體,是一種粒徑不足10納米的顆粒,通常是由鋅、鎘、硒和硫原子組合而成。1983年美國貝爾實驗室的科學家首次對其進行了研究。
研究發現,量子點一旦受到光或電的刺激,便會發出有色光線,光線的顏色由量子點的組成材料和大小形狀決定。2005年,畢業于麻省理工大學的科爾·蘇利文創建了專門進行QLED研發的QD Vision公司,2010年11月,QD Vision 與LG聯手 ,雙方擬共同研發制造QLED顯示器,其中QD Vision負責提供量子點核心技術,LG Display負責產品生產。鑒于LG等眾多顯示巨頭廠商當時正對OLED充滿興趣,因此QLED進展并不快。近兩年OLED發展一再受阻、推廣坎坷不暢,煩躁的顯示巨頭們開始另尋新歡,暮然回首到QOLED這位被OLED光輝遮蓋已久的小伙伴。


QOLED與OLED不同,它不是一種區別于傳統的全新顯示技術,而是一種基于液晶顯示上創新。我們知道,液晶與OLED的主動發光方式不同,其本身是不發光的,需要背光源才能顯示。早期液晶顯示采用冷陰極熒光燈管(CCFL)作為背光源,后由于不符合輕薄發展潮流及均勻度等問題,后被LED背光源所取代。LED光源有三原色RGB LED光源和白光LED光源兩種方案可選。前者色彩表現好,但是成本高、耗能大、體積厚重、控制系統繁雜,現已很少被采用。
目前普遍使用是可以做到超薄、節能的白色LED光源方案。這種方案主要由發藍色光的LED芯片和對應的紅色、綠色熒光粉構成。這種方式降低成本的方案優勢明顯,但也有很大不足,就是熒光粉發出的光的頻譜不是單一的,除了顯像所需的紅、綠、藍光外,還有其它雜色光。而且經過濾光片等復雜的系統后,背光的利用率也打了折扣,使得液晶顯示的色彩表現及能耗控制水平一直都不及OLED。
QLED技術將會很好的解決這些問題。QLED量子點運用到液晶面板的方式是通過藍色LED光照射到涂覆有QLED物質薄膜上,不同種類和數量的QLED量子點物質將藍色LED光,按比例轉化為紅綠藍三原色,之后混合得到液晶顯示所需要的白光。由于量子點激發后的光頻譜極為狹窄,因此色純度很高,可以更精準的控制色彩,達到更真實的色彩還原度并產生豐富的色彩。QLED不需要濾光片,在節能的基礎上還令發光效率更高,能夠顯示出更明亮的色彩和明暗對比度,QLED成本也控制的很好,基本與白色LED光源方案差別不大。由此可見,應用了量子點技術后液晶顯示,有了遠超于之前產品的品質,可謂是一場大革新,在期許厚望的OLED如扶不起的阿斗讓廠商們極度失望之后,QLED風起就顯得不足為奇了。
轉向
QLED與OLED雖然只相差一個字母,但卻相差很大。OLED( Organic Light Emitting Display)是有機發光顯示器,也被稱為有機發光二極管。OLED具有自發光特性,無需背光燈,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板,當有電流通過,有機材料就會發光。相比傳統液晶顯示技術,OLED具有超輕薄、全固態、主動發光、高亮度、高對比度、無視角限制、工作溫度范圍寬、可實現彎曲柔軟顯示等諸多優點,因此一度被業界認為是下一代顯示技術,先后有數百家企業機構投入研發和生產,其中三星、LG、飛利浦、索尼、三菱等巨頭公司都對此寄予厚望,投入巨資。然而愿望是美好的,結果是失望的。
盡管OLED在手機和筆記本等15英寸以下顯示設備市場已獲得不錯的市場占有率,但在更具發展空間的大尺寸方面卻一直進展不大。原因在于是隨著尺寸增大,OLED生產成本會陡然增加、良品率下降,此外壽命問題也一直困擾著各大技術廠商。盡管業內給予了充足的理解,相信隨著技術的提升、市場的啟動,產業化規模的形成,價格會獲得快速的下降,壽命問題會得到解決,但時間慢慢磨平了大家的耐心,眼見不斷追加的投資沒有遲遲得不到回報,生產成本居高不下,維持OLED生產線的龐大花費壓得廠商喘不過氣來,卻仍無法預測OLED市場何時才能興起,于是廠商們開始退縮了。先是索尼被曝出將停止OLED電視研發生產,隨后三星明確表示不會再投入過多精力到OLED產品上,將會把研發的重點轉移到QLED顯示技術上,作為OLED堅定的捍衛者——LG也不再執著,開啟了QLED的投資計劃。今年年初在具有電子產品國際風向標之稱的國際消費電子展CES 2015展會上,三星、索尼、LG、TCL、長虹、海信等國內外企業不約而同的將展示重點放在了QLED上,吸引了眾多觀眾的目光。回想兩年前CES 2013上OLED風頭無限的景象,還真是感慨這世界變化快。

不只是成本
三星預估QLED量子屏制造成本不足OLED的一半,而且由于結構相對簡單,后續成本還將有更大下降空間。當然成本是阻礙OLED發展的最大障礙,但僅靠于此,QLED是無法戰勝強大的OLED的,它還有不少超越OLED的特點。如OLED制造時需要“陰罩”,當屏幕尺寸變大時,陰罩板容易發生熱脹冷縮,從而影響顯示精準度,而QLED整個制造過程無需陰罩,可長時間保持畫質穩定。此外,OLED色彩不易控制,需要色彩濾光片“校正”才能顯示不同純色,而QLED從一開始就可以顯示不同純色,因此能效更高,制造成本更低。另外相對于OLED,QLED色彩覆蓋率更寬廣,可達到110%NTSC色域,色彩控制更為精確,且紅綠藍色更純凈。在相同畫質下QLED比OLED節能2倍,發光效率比OLED高30~45%,同時QLED還可以達到與無機半導體材料一樣的穩定性、可靠性。在壽命上,QLED曾經與OLED差不多只有1~2小時,但浙江大學今年年初將QLED壽命一舉推進到10萬小時的實用水平。

OLED被淘汰?
面對QLED如此多的優勢以及迅速成長壯大的擁躉成員規模,OLED似乎并無良方解困,難道這意味著OLED就此將被淘汰、被QLED擠出市場嗎?
事實上并沒有那么悲觀,一些業內人士認為OLED仍會繼續發展。原因在于首先QLED目前還處于發展初期,仍存在一些問題需要解決,如QLED材料的耐熱性不好,若與發出高熱的零組件接鄰,容易引發材料劣化,這就要求設計的合理性及注重散熱;此外QLED材料在空氣中的穩定性也不好,這就需要注重相關組件的密封性,這些都需要時間去解決去驗證。其次,基于初始成本較高和廠商市場營銷原因,QLED價格在一定時期內還會保持高位,短期內對市場格局、對OLED影響不大。另外,現在的量子點顯示技術仍然處在LCD液晶屏范疇內,雖然革新了背光,但主體架構未變,即便色域更廣闊,液晶顯示屏的一些不足仍然存在,如色彩均勻度、對比度與OLED相比還是有差距,而且在制造曲面和更薄屏幕的問題上,OLED依然具有明顯優勢,這是OLED與QLED抗衡的主要利器,只要這些優勢存在,OLED就不會被淘汰,市場就會繼續給OLED留出時間來等待。
不過,市場上也有人士認為OLED的優勢不會一直存在,QLED同樣可以實現這些。QLED的物理性質主要表現在能將電能或者光能轉化成所需要波長和色彩的光線,其中基于電能的轉化叫做電致發光QLED,基于光能轉化的叫做光致發光QLED。光致發光QLED材料的作用主要是改進傳統LED光源的品質不同,就是本文所述的液晶顯示所用的方式。電致發光QLED材料類似于OLED材料,在電流的作用下能發出各種顏色的光來。這種顯示技術,在色彩、對比度、亮度、色彩分辨率等關鍵顯示指標上與OLED幾乎相當,最重要的是同樣可以制造曲面、超薄甚至柔性屏幕。如此說來,OLED的直接競爭對手是電致發光QLED,只有跑贏它,OLED才會生存下來,否則難逃被淘汰的結果。值得欣慰的是電致發光QLED技術發展較晚,遠不如OLED投入廠商眾多,且存在問題并比OLED更多,這給OLED留下了一些發展時間。而令人擔憂的是,打開了潘多拉盒子的QLED,在受到關注后,發展和投入速度很有可能超過預期,先于OLED成熟上市,而那將會是OLED真正被淘汰之時。