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趨勢(shì)or過(guò)渡,量子點(diǎn)屏幕真的優(yōu)于OLED?

發(fā)布時(shí)間:2016-04-07 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】誰(shuí)都知道買電視就是要買看起來(lái)很爽的產(chǎn)品,但怎么界定這個(gè)“爽”字?大部分人所知的是屏幕要夠大,再近一步就是分辨率要夠高——在這個(gè)4K分辨率逐步進(jìn)入尋常家庭的時(shí)代,這兩者已經(jīng)不是選購(gòu)屏幕類產(chǎn)品的大問(wèn)題了。
 
量子點(diǎn)屏幕的產(chǎn)品大肆來(lái)襲,廠商媒體紛紛宣稱它能干死OLED電視,而且成本還低了一半有余。連名字聽(tīng)起來(lái)都這么牛叉的屏幕是否已經(jīng)達(dá)到我們心目中“爽”的定義呢?
 
傳說(shuō)中真正的“爽”是要畫面看起來(lái)足夠鮮艷,一眼望去就滿心歡喜,亮度和對(duì)比度參數(shù)自然也是越高越好了。真正能夠滿足“爽”要求的OLED電視還處在天價(jià)階段,如果不是土豪到揮霍數(shù)十?dāng)?shù)百萬(wàn)不是問(wèn)題,OLED電視堪稱貴族產(chǎn)品。但就在這兩年,尤其是今年的CES展會(huì),一種叫做量子點(diǎn)屏幕的產(chǎn)品大肆來(lái)襲,廠商媒體紛紛宣稱它能干死OLED電視,而且成本還低了一半有余。連名字聽(tīng)起來(lái)都這么牛叉的屏幕是否已經(jīng)達(dá)到我們心目中“爽”的定義呢?
 
 
最大亮點(diǎn)就是看起來(lái)“艷”得多
  
在探尋量子點(diǎn)顯示技術(shù)之前,我們先看看這傳說(shuō)中的量子點(diǎn)屏幕究竟能給我們帶來(lái)什么直觀體驗(yàn)的提升——各廠商目前完成量子點(diǎn)屏幕的手法雖有差異,但宣傳重點(diǎn)都是突出此類屏幕的“色域”更廣,或者說(shuō)飽和度提升顯著,這項(xiàng)指標(biāo)甚至可以比OLED還要出色,同時(shí)伴隨介紹功耗更小等特性。
  
常聽(tīng)廠商說(shuō)“色域”一詞,那么究竟什么是色域?色域廣了,看起來(lái)又有什么不同呢?人眼在自然界看到的顏色廣度和多樣性,即便是發(fā)展了這么多年的屏幕技術(shù)也難以達(dá)到,也就是說(shuō)現(xiàn)在的屏幕根本無(wú)法表現(xiàn)如此多樣的色彩。用通俗的話來(lái)講,屏幕所能顯示的色彩范圍,比如最紅紅到什么程度,最綠綠到什么程度,即是這塊屏幕的色域,也可以叫色彩空間。
 
 
1997年,微軟與惠普、EPSON等公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一個(gè)彩色語(yǔ)言協(xié)議,即我們現(xiàn)在熟知的sRGB,這就是一個(gè)色彩空間,可以表示顯示、成像等設(shè)備達(dá)到的色域究竟有多廣,它的色彩取值區(qū)間就是上圖三角形區(qū)域標(biāo)定的范圍。我們現(xiàn)在所用質(zhì)量還不錯(cuò)的許多PC顯示屏,包括在手機(jī)界翹楚的iPhone屏幕,色域都是基本做到100%覆蓋sRGB,也就是顯示的顏色廣度與sRGB一樣。
 
(sRGB與NTSC色域的對(duì)比)
  
但實(shí)際上,sRGB是個(gè)很窄的色彩范圍(真的要怪微軟),所以除了sRGB以外,還有類似Adobe RGB、ProPhoto RGB(傳說(shuō)中的色彩空間之王)、NTSC之類的色彩空間。如今在廠商宣傳中被用得比較多的是NTSC色彩空間,它的范圍比sRGB廣了很多,一般可以說(shuō)sRGB的色彩范圍僅有NTSC的72%(所以魅族才說(shuō)魅藍(lán)Note屏幕覆蓋72%NTSC)。
  
傳說(shuō)中價(jià)格爆炸的OLED電視,色域據(jù)說(shuō)能超過(guò)NTSC的范圍,OLED屏幕比普通LCD屏幕的優(yōu)勢(shì)之一也就在這里;而量子點(diǎn)電視的色域則據(jù)說(shuō)可以超過(guò)現(xiàn)在的OLED電視(前不久發(fā)布的TCL量子點(diǎn)電視H9700官方稱其色域?yàn)?10%NTSC)。
 
 
色域的提升,在不做調(diào)校(以及沒(méi)有色彩管理機(jī)制)的情況下,帶來(lái)觀感上的最大差異就是看著“艷”了很多。早年三星的AMOLED屏幕(OLED屏幕的一種)的手機(jī)就表現(xiàn)出了這種特性,由于市面上的絕大部分圖片本身就是針對(duì)sRGB標(biāo)準(zhǔn)所制的,在AMOLED屏幕上看就艷得感覺(jué)在滴油。三星后期意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題,所以有意進(jìn)行控制。
  
但索尼的認(rèn)識(shí)和三星不一樣,索尼曾經(jīng)在宣傳視頻中談到,人類大腦記憶傾向于將某件事物表現(xiàn)得比實(shí)物更鮮艷,比如你去朋友家做客看到一把藍(lán)色的吉他,回家后你回想時(shí),記憶中會(huì)刻意將這把吉他變得更藍(lán)更鮮艷;不過(guò)另一方面某些經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)的色彩則會(huì)趨于穩(wěn)定,比如人的皮膚色彩,記憶不會(huì)將之做過(guò)飽和處理,所以索尼傾向于在顯示設(shè)備中對(duì)人體膚色的調(diào)校趨于正常,但對(duì)其他色彩則趨于夸張。
 
(Xperia Z3就用上了量子點(diǎn)屏幕)
  
這也是索尼敢于為Xperia Z3這樣的手機(jī)直接配備超過(guò)130% sRGB色域指標(biāo)屏幕的關(guān)鍵所在——而Xperia Z3也是市面上少有用上了量子點(diǎn)屏幕的手機(jī)產(chǎn)品,在用Xperia Z3手機(jī)的小伙伴應(yīng)該能明顯感覺(jué)出自己的手機(jī)屏幕色彩表現(xiàn)極為艷麗,甚至達(dá)到三星Galaxy手機(jī)專業(yè)模式的程度,足見(jiàn)量子點(diǎn)顯示技術(shù)能夠帶來(lái)的這種變化。而且這種色彩對(duì)人眼而言是討好的,量子點(diǎn)技術(shù)自然就有市場(chǎng)。
 
量子點(diǎn)屏幕的本質(zhì)是換背光
  
要了解量子點(diǎn)屏幕究竟和OLED屏幕比起來(lái)如何,我們還是得先知道量子點(diǎn)技術(shù)的本質(zhì)。傳統(tǒng)的LCD液晶屏幕有背光,這個(gè)背光位于相對(duì)靠下方的位置,用于照亮整個(gè)屏幕。背光有很多種方案,其中一種是背光就用RGB-LED,即藍(lán)色、綠色和紅色三種LED。
  
但這種方案的成本實(shí)在是太高,所以市面上比較常見(jiàn)的是一種叫W-LED的(白光)背光方案,一般為藍(lán)色LED+黃色熒光粉,得到白色背光——至于屏幕顯示各種不同的色彩則是通過(guò)背光上方的彩色濾光片達(dá)成的。目前的絕大部分液晶屏幕都采用這樣的背光和顯色方案。這套方案的主要問(wèn)題在于熒光粉發(fā)出的光的頻譜不是單一的,除了顯像所需的紅、綠、藍(lán)光外,還有其它雜色光。而且經(jīng)過(guò)濾光片等等復(fù)雜的系統(tǒng)后,背光的利用率也要打折扣。
 
 
而傳說(shuō)中的量子點(diǎn)顯示技術(shù)就是對(duì)背光方案做出變革:所謂的量子點(diǎn),可以簡(jiǎn)單認(rèn)為是長(zhǎng)寬高都在100nm以下的材料(幾個(gè)原子的大小),這種極小的半導(dǎo)體晶體在激發(fā)后可以發(fā)光,至于究竟是怎么發(fā)光的,那是科學(xué)研究范疇,這里不做討論。比較靠譜的一個(gè)結(jié)論是,量子點(diǎn)的大小,與其所發(fā)出光的能量強(qiáng)度(波長(zhǎng))成正比。也就是說(shuō),量子點(diǎn)的直徑越小,激發(fā)后的光波長(zhǎng)越短,也就是顏色偏藍(lán),直徑越大則激發(fā)后的光波長(zhǎng)越長(zhǎng),也就是顏色偏紅。
 
 
這樣一來(lái),只要控制量子點(diǎn)的大小,也就能讓它發(fā)出紅、綠、藍(lán)三種顏色的光了。在理想狀況下,如果能將這樣的材料應(yīng)用到屏幕產(chǎn)品中,相比現(xiàn)在的W-LED背光,優(yōu)越性是大大的有,連濾光片都不需要。量子點(diǎn)是單能級(jí)結(jié)構(gòu),每個(gè)固定大小的量子點(diǎn)激發(fā)后的光的頻譜極為狹窄,也就是傳說(shuō)中的純色,這對(duì)精準(zhǔn)地控制色彩,達(dá)到精確的色彩還原有很大的幫助,且因?yàn)樯兌雀?,也就能產(chǎn)生更豐富的色彩。在這種情況下,目前的OLED實(shí)質(zhì)也達(dá)不到量子點(diǎn)顯示技術(shù)的理論指標(biāo),量子點(diǎn)屏幕的色域范圍更廣也就不奇怪了。
  
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另外這種背光方案的發(fā)光效率更高,所以節(jié)能也是其宣傳方向之一。輔助而來(lái)的特性還有增加明暗對(duì)比度(尤其在去除濾光片以后可以呈現(xiàn)更好的暗部細(xì)節(jié))等。
 
 
相比OLED究竟怎么樣
  
一種技術(shù)的發(fā)展總有一個(gè)過(guò)程,無(wú)法做到一蹴而就,量子點(diǎn)顯示技術(shù)也是如此。這主要表現(xiàn)在,現(xiàn)如今的量子點(diǎn)電視或屏幕設(shè)備大多所用的是折中的方案。比如索尼著名的特麗魅彩屏幕(TRILUMINOS),實(shí)質(zhì)是在傳統(tǒng)W-LED背光的基礎(chǔ)上,將黃色熒光粉換成(能發(fā)出紅光和綠光的)量子點(diǎn)。
 
 
(這是顯示屏背光的橫截面圖,上方是傳統(tǒng)W-LED背光方案,下圖為量子點(diǎn)背光方案,長(zhǎng)條可以理解為燈管,左側(cè)即是光源。在量子點(diǎn)背光方案中,除了左側(cè)的藍(lán)色LED燈外,右邊部分加上了紅色與綠色量子點(diǎn))
  
前文所述量子點(diǎn)發(fā)光原理中提過(guò),不同尺寸的量子點(diǎn)能發(fā)出不同顏色的光,這種方案中用到的的量子點(diǎn)就能發(fā)出紅光和綠光,這兩種尺寸的量子點(diǎn)借由藍(lán)色LED激發(fā)發(fā)光后,三者共同發(fā)出純度更高的白光(QD Vision主導(dǎo))。這種方案的成本相對(duì)更低,由于側(cè)光式LED背光的特性,所用量子點(diǎn)也并不多。
 
(QDEF方案則是在藍(lán)色LED上方,用上一整片布滿紅色與綠色量子點(diǎn)的薄膜
 
(中間那塊黃色所標(biāo)的薄膜,即為鋪滿紅色綠色量子點(diǎn)的薄膜,由下方的藍(lán)色LED激發(fā)和穿過(guò))
  
還有一種方案是直接做出含有紅色與綠色量子點(diǎn)的整張薄膜,通過(guò)下方的藍(lán)色LED激發(fā)并穿過(guò)之,聯(lián)合發(fā)出白色背光,這是3M和Nanosys目前主導(dǎo)的一種方案,被稱作QDEF技術(shù)(The Quantum Dot Enhancement Film),似乎是業(yè)界普遍看好的方案,三星、LG、TCL等都傾向于這樣的方案。
  
之所以說(shuō)上面所說(shuō)的這些都是折中方案,一方面在于藍(lán)色LED背光作為激發(fā)紅色綠色量子點(diǎn)的存在,并且也參與到背光中,而非以藍(lán)色量子點(diǎn)存在;另一方面則在于,這些方案只是將量子點(diǎn)作為顯示白色背光的優(yōu)化方案,彩色濾光片結(jié)構(gòu)也并沒(méi)有去除。只不過(guò)它們確實(shí)帶來(lái)了更好的顯示效果,主要就如前文所說(shuō),色域變得非常廣闊,甚至比OLED屏幕還要廣,那么是否意味著量子點(diǎn)屏幕已經(jīng)比OLED出色了呢?
 
(當(dāng)前的OLED電視仍有著自己不可比擬的優(yōu)勢(shì),如黑色更黑,結(jié)構(gòu)更?。?/div>
 
說(shuō)到底,現(xiàn)在的量子點(diǎn)顯示技術(shù)仍然處在LCD液晶屏的范疇內(nèi),雖然換掉了背光,但其他包括光通過(guò)液晶層等主體架構(gòu)未變,即便色域更廣闊,液晶顯示屏的一些頑疾仍然存在,比如說(shuō)色彩均勻度、對(duì)比度和OLED還是比不了的,典型的例子就在于現(xiàn)在的量子點(diǎn)屏幕沒(méi)法像OLED主動(dòng)發(fā)光特性那樣造就純黑;而且在制造曲面和更薄屏幕的問(wèn)題上,OLED仍有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然,量子點(diǎn)屏幕也有OLED不具備的一些優(yōu)越性,比如壽命更長(zhǎng)(這是OLED電視的固有缺陷之一),更節(jié)能,成本更低等。
  
LG Display全球推廣總經(jīng)理林敬德去年在接受采訪時(shí)也曾表示,現(xiàn)在的量子點(diǎn)顯示技術(shù)不過(guò)是一種過(guò)渡方案,雖然他認(rèn)為“電視最終發(fā)展階段應(yīng)該是OLED,量子點(diǎn)電視只是向OLED過(guò)渡過(guò)程中的一個(gè)發(fā)展階段”的想法似乎有失偏頗,但確實(shí)表現(xiàn)出量子點(diǎn)顯示技術(shù)仍舊相對(duì)不成熟。
 
 
量子點(diǎn)顯示技術(shù)的究極形態(tài)QLED
  
如前文所述,當(dāng)前的量子點(diǎn)仍只作為背光方案存在,而且還需要藍(lán)色LED光致光原理的激發(fā),如果說(shuō)量子點(diǎn)顯示技術(shù)能夠直接應(yīng)用到顯示面板上(類似OLED),而非背光中,采用電致光原理,達(dá)成傳說(shuō)中的QLED屏幕,量子點(diǎn)技術(shù)就真正達(dá)到了該有的境界,同時(shí)規(guī)避了OLED的諸多問(wèn)題——這應(yīng)該也是很多顯示器制造商關(guān)注的熱點(diǎn)。
 
 
但這還只是個(gè)設(shè)想,市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r永遠(yuǎn)不像人們所想得那么簡(jiǎn)單,量子點(diǎn)顯示技術(shù)也只是剛剛起步,能不能走穩(wěn),還得觀其運(yùn)數(shù)。不過(guò)這種技術(shù)本身確實(shí)擁有著非常廣闊的市場(chǎng)前景,如果將來(lái)能夠混合不同尺寸的量子點(diǎn)材料,造出自然光的連續(xù)光譜,解決人造光源光譜不連續(xù)的現(xiàn)狀才是真正對(duì)顯示技術(shù)的超級(jí)變革。
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