显示的下一个量子（点）跳跃

有一项新技术进入展出市场，但没有人真正注意到它可能是下一个大革命。我在谈论可以结束液晶显示器和OLED的东西作为实际上每个设备的首选技术。这是过去一年的东西吸引了该行业主要参与者的重要投资。这是世界上激烈研究的主题。我说的技术是量子点。

你毫无疑问地听到了这些小革命者已经听到了这些小革命者。量子点（QD）只不过是半导体材料（“纳米晶”）的亚微观晶体，通常在10纳米（Nm）的直径或更小的阶段。(For comparison, a nanometer — one billionth of a meter — is about the size of ten helium atoms lined up side-by-side.) They’re so tiny that they’ve been referred to as “artificial atoms,” since they are atomic-scale particles which in many ways behave like individual atoms.

对于显示使用，它们只有某些绑定的离散电子状态，这是一种量子物理学位，说他们可以吸收能量并仅以非常有限的方式释放它。特别地，它们可以设计成在特定波长的光线中释放能量，并且这就是它们的价值所在的位置。量子点可以“轻盈”非常特异的（和可调！）颜色。

这对显示行业来说是一个很大的交易。如果要使全彩显示器进行全彩色显示，则需要以某种方式产生和控制三种原色的光 - 红色，绿色和蓝色。对于LCD，通常的方式是提供“白色”（广谱）背光，通过每个像素处的液晶单元控制它，并通过滤色器以获得所需的原初。那有几件事。

首先，它效率低下。它使光包括从红色到蓝色的全谱，但随后将在每个子像素处抛出三分之二的光。那些彩色过滤器并不是那么尖锐。通过它们的是仍然是宽敞的宽带光，这意味着它在仅仅是所需颜色的波长而不是“纯粹”。较少饱和的原初级指的是整个显示器的较小色域。

当然，我们可以更好地使滤光片变得更好，但这通常意味着切断更多的光线，这将使整个显示器效率更低，吸引更多的功率来实现相同的亮度。需要更多功率不是移动设备中非常流行的解决方案。That’s where OLEDs came in. Display makers wouldn’t be investing huge amounts to make a whole new display technology unless it had some significant advantage, and among the OLED’s bag of tricks is the ability to make subpixels which directly emit red, green, and blue light. This makes for an efficient display with a wider gamut than the LCD alternative.

量子点与OLEDS

当然，液晶阵营不会在没有战斗的情况下放弃市场。用于抵消OLED威胁的武器之一已经是量子点。最初，该技术被带到了背光增强。而不是用“白色”LED（实际上具有黄色磷光体涂层的蓝色发射器）而不是照明LCD），Quantum-Dot背光设计使用普通蓝色LED（不那么昂贵），并添加红色和绿色发射QD以转换蓝光进入另外两个初选。点可以包含在单独的组件中，在蓝色LED和背光的其余部分之间。

一些设计使用塑料杆，其中嵌入量子点，并将其放置在LED条带和背光结构之间。其他 - 通常更大的显示器，例如用于笔记本电脑，监视器或电视的显示器 - 将那些相同的点放入薄膜中，然后将与背光的其余部分插入电影堆叠。无论哪种方式，结果都是一个更有效的显示器，宽大的色域。

但是，这些显示仍然依赖于彩色滤波器，以在到达观看者之前分离红色，绿色和蓝光。下一个逻辑步骤是摆脱旧式滤色器并用图案化的QD层替换它们。

通过背光的“白色”光而不是“白色”光，LCD子像素都将控制常规蓝光。红色和绿色子像素都具有“滤波器”的相应色彩点，在将蓝光转换为最后一步之前将蓝光转换为查看器。蓝色子像素根本不需要滤色器。

这使得效率显着提高，以及改善显示器的视角和对比度，同时改善颜色域。这些“QDCF”设计对OLED显示器的假定性能优势是一个非常严重的挑战。量子点也不会受到OLED技术的“燃烧”问题（包括三种颜色的不同衰老率）。

量子点与微LED

但这不是QD显示技术的最后一步。虽然量子点滤色器屏幕已经推向市场，但另一个进步正在开发实验室等待：所谓的“微LED”显示的QD版本。我们谈过无机LED的未来在显示之前，但量子点可以将该游戏带到全新的水平。到目前为止，我们只讨论了QDS的光明行为 - 在被另一光源兴奋后，它们如何发光。量子点也可以表现出电发射性能，其中它们直接发光响应电场。

电气发射或“电致发光”QD是真正的潜在游戏变频器。以这种方式使用量子点的显示器将完全消除液晶层，而是直接激发各个子像素位置的红色，绿色和蓝光。这将为具有响应时间的显示器，观察角度和OLED的对比度，甚至更好的效率。它也可以比目前的微LED屏幕计划更容易地生产。与无机微LED不同，电发光量子点被加工和图案化为液体，如如何产生滤色器层和类似的显示结构。

高效率，更好的观看角度和对比度，宽的色域，微秒响应时间，简单处理 - 什么不喜欢？QD技术中至少存在一个负面情况：材料本身的性质。量子点最常由含铅，硒，尤其是镉的化合物制成，所有这些都是已知的医疗风险。

在某些条件下，已知量子点材料分解并释放这些元素。这提出了对消费产品潜在使用的担忧，并引起了各种监管机构的注意。然而，已经开发了没有这种物质的量子点的品种，包括最近的基于碳的QD的示范。在使所有品种更安全使用时，继续做出大量工作。

展示中量子点的未来

总而言之，Quantum-Dot技术很可能会在显示市场中迅速增长。三星特别在2016年底购买了波士顿地区启动QD Vision的知识产权。通过过去的一年，该公司大量促进了它在其产品系列中称呼的“QLED”技术。(This name is, of course, confusingly similar to “OLED.” Like the use of “LED display” before it, it ignores that the underlying tech is still the good old LCD. How they’ll distinguish future “pure QD” displays is anyone’s guess.) But Samsung isn’t the only company getting into this space.

如果Quantum-Dot显示器 - 基于LCD和使用QD作为基本发射元素的那些，它不会令人惊讶 - 以相对较短的顺序在电子显示器行业中占主导地位。Oleds曾经被誉为下一个大型技术，这实际上很可能无法绕过市场，而不会接近市场中的大部分份额。

真的，为行业的量子飞跃。