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量子点显示器

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使用紫外光激发之胶体态量子点。 激发出之光频谱差异相依于量子点大小产生之量子局限效应产生。
Colloidal quantum dots irradiated with a UV light. Different sized quantum dots emit different color light due to quantum confinement.

量子点显示器（Quantum dot display）是一种借由量子点（Quantum dot, QD）或半导体奈米晶体其之特殊光电性质可产生纯色之红、绿和蓝光之三原色以作为显示应用的技术。

  • 光致发光量子点(Photo-emissive quantum dot)

在于现今显示产业主要是将量子点制作成量子点薄层，并将该层置入于液晶显示器(LCD)之背光模组(BLU，Backlight Unit)中以其相较于无使用量子点薄层之液晶显示器更能降低背光亮度落失及RBG彩色滤光片(Color filter)之色彩串扰(Cross talk)，进而得到更佳的背光利用率及提升显示之色域空间(Color gamut)之优点，而此种方式之应用也同样使用于拥有彩色滤光片设计之白光，蓝光或紫外光(UV)之有机发光二极体(OLED)显示器。

  • 电致发光量子点(Electro-emissive / Electroluminiscent quantum dot，QD-LED / EL-QLED / ELQD / QDEL)

目前此显示技术仍处于实验性质，类似如主动矩阵有机发光二极体(AMOLED)和微发光二极体(MicroLED)之显示应用，发光方式是由电流直接导入各像素中的无机奈米粒子。 QD-LED显示器将能提供大呎吋、可挠式面板并且将可避免OLEDs之产品寿命不佳的缺点，因此预期QD-LED显示器将展开应用于平面电视、数位相机、行动电话及手持式游戏主机。[1][2][3]

量子点显示器借助量子点发出频谱集中、故可得纯正的高质素红/绿单色光，超越了传统LED背光的荧光粉发光特性。其与OLED（有机发光半导体）显示技术相似，发光频谱可按工艺所需进行调控，进而提高了显示效率。美国QD Vision公司率先将量子点技术应用于显示器领域[4][5]。

目前于2018年所有应用量子点之显示器并命为QLED者皆是使用光致发光量子点技术，如前所提电致发光量子点技术，QD-LED显示器仍于实验室发展阶段。[6][7][8]

工作原理

Samsung QLED TV 8K - 75 inches

使用量子点作为发光来源的概念源起于1990年代，主要应用于量子点红外光侦测器、发光二极体和单色光发射元件。[9]直至2000年早期了解并开发量子点作为发光源及显示技术的用途。 不论光致发光量子点或电致发光量子点均可引入显示技术工艺，且因其可放出更纯净之单色光频谱，故相比于以白光光源经彩色滤光片产生三原色之显色方式，能有更好的光利用效率及色彩饱和度以达到100% Rec. 2020色域标准。[10]

量子点增强膜

现行实际应用为使用量子点增强膜(Quantum dot enhancement film, QDEF)改善一般发光二极体显示萤幕(LED TVs)之背光光源。从LED背光源发射之蓝光经QDEF后可转换成相对纯色之红、绿光，以此产生之蓝、绿和红光能降低蓝-绿光串扰及于彩色滤光片的光吸收率，因此能有更佳的光穿透性和表现色域空间。

量子点彩色滤光片

主动矩阵发光二极体

量子点光学特性

制造程序

比较

参见

参考文献

  1. ^ Dumé, Belle. Quantum-dot displays could outshine their rivals. New Scientist. [2021-11-02]. （原始内容存档于2018-07-22） （美国英语）. 
  2. ^ Quantum Dot Electroluminescence. evidenttech.com. [3 April 2018]. （原始内容存档于16 December 2009）. 
  3. ^ Bullis, Kevin. Nanocrystal Displays. MIT Technology Review. May 1, 2006 [3 April 2018]. （原始内容存档于2019-07-01）. 
  4. ^ TCL发布首款量子点电视. 新浪. 2014年12月15日 [2014年12月15日]. （原始内容存档于2019年3月6日）. 
  5. ^ 不讓電視機專美於前，Philips首款量子點顯示器上市. 2015年6月23日 [2016年6月23日]. （原始内容存档于2020年9月18日）. 
  6. ^ www.etnews.com. Next Samsung Electronics' QLED TV's Name to Be SUHD QLED TV. etnews.com. 2016-10-18 [3 April 2018]. （原始内容存档于2021-04-21）. 
  7. ^ How QLED TV could help Samsung finally beat LG's OLEDs. cnet.com. 30 June 2016 [3 April 2018]. （原始内容存档于2018-06-17）. 
  8. ^ LG 今年的 4K 量子點電視將採用 Nano Cell 技術，色彩更穩定、支援 Advanced HDR. techbang.com. 6 Jan 2017 [4 May 2018]. （原始内容存档于2021-01-24）. 
  9. ^ Ryzhii, Victor; Khmyrova, Irina. Brown, Gail J. , 编. Electron and photon effects in imaging devices utilizing quantum dot infrared photodetectors and light-emitting diodes. San Jose, CA: 206. 2000-04-13. doi:10.1117/12.382121. 
  10. ^ Zhu, Ruidong; Luo, Zhenyue; Chen, Haiwei; Dong, Yajie; Wu, Shin-Tson. Realizing Rec 2020 color gamut with quantum dot displays. Optics Express. 2015-09-07, 23 (18): 23680. ISSN 1094-4087. doi:10.1364/OE.23.023680 （英语）. 

外部链接

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