注,本文為量子點電視和QLED電視的科普,用於介紹功能用途和消除誤解,不涉及電視品牌營銷推廣。量子點和QLED是什麼?
普通消費者會說:
這是什麼高科技?QLED是不是跟賣的很貴的OLED電視差不多?聽導購說什麼壽命很長,還聽說好像量子點有毒?
略懂的消費者會說:
量子點和QLED好像是一個意思吧,貌似是一種廣色域解決方案,原理上還是液晶電視。
由於智慧電視不像手機和電腦那樣重要,因此雖然絕大多數人家裡都有一臺電視,但是對電視有了解的人卻是鳳毛麟角,因此面對“量子點電視”,“QLED電視”這種詞彙,普通消費者就一臉懵逼了,完全聽不懂,所以我先跟大家解釋一下電視產品上宣傳的量子點和QLED是什麼,有什麼用,然後再鋪開來,讓大家對這種產品有更深入的瞭解。
目前電視產品上宣傳的量子點和QLED,是同一個意思,指的是採用了量子點材料的液晶電視,目的是顯著提升電視的色域範圍,使得電視能顯示出更多的色彩,提升畫面鮮豔度,更接近人眼看到的真實世界的色彩。
關於色彩,有興趣的小夥伴可以瞭解一些基本知識,比如色彩空間,色域以及色域標準,這樣可以更方便的理解量子點的用途。
如圖這個彩色馬蹄狀圖案就是CIE 1931 xy 色度圖,你可以簡單理解為人眼能看到的所有顏色。
由於技術原因,不管是液晶屏還是OLED屏,它們能顯示的色彩數量都是有限的,比如普通的液晶電視螢幕,色域範圍就是100%BT.709,也就是下圖左一中黑色三角形所包含的所有顏色。
注:雖然DCI-P3的色域範圍大於BT.709色域,但是DCI-P3並不能完全包含BT.709,也不能直接進行數值換算。
如果要提升液晶電視的色域,使得螢幕能顯示更多的顏色,就要在電視上用到“廣色域”技術了,而廣色域技術有兩種解決方案,一種是熒光粉廣色域,一種就是量子點廣色域。一般來說,量子點材料比熒光粉材料效果更好,成本也更高。
為了方便消費者理解,也為了營銷效果,廣色域電視一般會用大於100%BT.709色域來量化色彩更多這件事,雖然不嚴謹,但是對於普通消費者來說能理解個大概就差不多了。熒光粉廣色域電視一般可以達到120%到130%BT.709(色域容積),量子點廣色域電視則最高可以達到157%BT.709(色域容積)。一般OLED電視的色域要低於量子點電視。
那麼量子點材料究竟是什麼?如何發揮作用?
簡單來說就是某些物質的奈米顆粒被藍光照射時,會被激發,然後發射出特定波長的光,比如硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘都行,但是綜合來說,硒化鎘穩定性和可靠性最佳,被廣泛應用在量子點電視上。後期為了法律法規考慮,又開發了磷化銦這種新型無鎘量子點材料。
量子點材料會發射出什麼顏色的光,取決於這種材料的顆粒大小(粒徑),顆粒越大,發射出的光波長越長(偏向紅色端),顆粒越小發射出的光波長越短(偏向紫色端),這就是量子點材料的特性,普通物質則沒有這種特徵,發射光不隨粒徑大小發生改變。
基於這種特性,將兩種不同粒徑(紅色和綠色)的硒化鎘微粒,在有機溶劑中混勻,然後均勻塗抹到基板上,透過電視上的藍色背光燈照射,就可以發射出純度非常高的紅色、綠色和藍色光(來自藍色背光燈)
量子點膜(淡黃色)
注意量子點材料需要藍光照射才能激發,可以看下圖片,都是被藍光LED照射後才會顯示出不同的顏色,應用在顯示器上也是一樣要用藍光LED的,比如液晶電視和QD-OLED電視都是如此。
目前量子點廣色域在智慧電視上應用還是比較廣泛的,在國內有好幾個品牌已經有了相應的產品,比如TCL/雷鳥,海信,小米,華為智慧屏,OPPO智慧電視等,三星用的也比較多,索尼(特麗魅彩)前幾年用過,但是現在都改成熒光粉了。
與量子點有關的誤解和謠言
誤解一:QLED(量子點)電視跟OLED電視差不多。
“QLED(量子點)電視跟OLED電視差不多”這種理解是完全錯誤的,OLED電視是一種全新的螢幕技術,畫素自發光,擁有極高的畫面對比度,而目前的“QLED電視”實質上還是液晶電視,雖然OLED電視有一定的缺點,比如燒屏問題、整體畫面亮度不如高階液晶電視等,但是總體來說還是比液晶電視畫面效果更好,但是價格也更昂貴。
誤解二:量子點電視有毒有放射性不能買。
其實這種誤解,都是品牌方的互相攻擊和抹黑,我沒有量子點產品,我就黑你,說你產品有毒,讓你賣不出去,官方拉不下臉,都是讓線下導購在“教育”消費者,很少有品牌方親自下場的,有當然也有,比如夏普就在幹這事兒。
夏普某個電視海報內容
關於量子點材料的毒性:
一開始量子點材料用的是硒化鎘,鎘元素確實是對生物體有毒,但是必須要吃下去進入體內才能體現出毒性,而事實上量子點膜是封閉在電視內部的,不僅如此,硒化鎘和磷化銦這兩種材料都是不耐水和氧氣的,因此量子點膜表面還有阻隔膜,防止量子點材料與空氣直接接觸,所以就算拆開電視手拿量子點膜都沒事,因為意外吃下去就更不可能了,而且硒化鎘、磷化銦也都沒有揮發性,用在顯示裝置上其實非常安全。
根據歐盟在關於限制在電子電器裝置中使用某些有害成分的指令(RoHS)針對鎘的排外條款的規定,在歐洲銷售的電視機與顯示器,使用硒化鎘的量子點,用於顯示器背光應用中,限值為每平方毫米的顯示屏最多允許含有0.2微克的鎘,幫大家算一下,65英寸電視最多允許含有0.23克鎘,55英寸最多允許含有0.17克。
這個限制主要還是為了環保考慮,防止量子點材料被拋棄後汙染土壤和空氣,而不是因為使用過程中對人體有害。
磷化銦目前沒有被RoHS限制,因此新款量子點材料電視一般都已經開始採用磷化銦做新的解決方案了。
其實RoHS並沒有完全禁止顯示裝置中含鎘,只要含量符合排外條款即可,在歐盟的定義中,只要含量低於100PPM就等同於無鎘,因此量子點材料製造公司想了一個辦法——紅光磷化銦+綠光硒化鎘,這樣可以大大降低材料中的鎘含量,使之符合歐盟RoHS標準定義,被認可上市銷售。
雖然硒化鎘的產品效能是優於磷化銦的,但是由於法律法規限制,可能未來磷化銦才是主流的量子點材料。
關於量子點材料的放射性:
放射性指的是磷化銦中的銦元素,有微量的放射性,既然說微量了,意思就是劑量太低對人體其實沒有什麼危害,夏普這招其實很損,而且嚴格來說是【賊喊捉賊】,因為液晶螢幕的玻璃基板上,都會用到一種ITO靶材(銦錫氧化物靶材),這種材料可以導電而且透明度很高,驅動液晶的上下電極都是用這個材料,因此不管是手機/顯示器/電視,只要是液晶屏,都會用到含銦的靶材,包括夏普自己的液晶電視。
實際上連OLED屏也使用了ITO靶材,因此可以說就算沒有量子點材料,銦元素一樣遍佈我們周圍。
所以夏普這種抹黑水平非常低劣,甚至黑到了自己頭上。
量子點材料未來的應用領域:
①量子點與OLED結合——QD-OLED螢幕
意思是加了量子點材料的OLED電視,前面提到過,OLED電視雖然色域廣,但是不如量子點液晶電視,因此,可以在這方面做一個結合,將量子點材料放進OLED電視中,讓OLED電視獲得更寬廣的色域,當然了,現在OLED電視都是白光LED,使用量子點材料的話,就要替換成藍光LED了,而且既然本質上還是OLED,所以依然無法避免老化燒屏問題。
②量子點與Micro-LED結合
可能有些人聽說過Micro-LED技術,這種技術可以實現比OLED更低功耗、更高的螢幕亮度、更高的對比度、更好的色彩表現,且不會像OLED電視那樣出現燒屏的問題,只是由於工藝難度大,目前只能做百英寸以上的產品,價格更是上天了。量子點材料與Micro-LED結合,同樣可以獲得更高的色域範圍更好的色彩表現,未來技術成熟,成本降低,幾乎可以肯定能取代液晶電視和OLED電視,成為顯示領域的新寵。
總結:
量子點和QLED指的是液晶電視上採用量子點材料實現的一種廣色域技術,能為液晶電視帶來更豐富更鮮豔的色彩,目前應用也比較廣泛,市面上產品也較多,其安全性也是沒有問題的,可以放心購買和使用,未來新的QD-OLED和Micro-LED等新螢幕技術上也會繼續使用量子點材料。