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柔性OLED屏盛行之时,LCD屏路在何方

导读: 当前,光学显示与电子消费领域掀起了柔性AMOLED屏的浪潮,继京东方首条AMOLED生产线实现量产后,华为、小米、vivo等一些国内厂商拟在各自高端手机上使用柔性屏。

当前,光学显示与电子消费领域掀起了柔性AMOLED屏的浪潮,继京东方首条AMOLED生产线实现量产后,华为、小米、vivo等一些国内厂商拟在各自高端手机上使用柔性屏。不过,从电子产品普遍没能实现柔性化的产业现状来看,众多高端手机相继采用柔性OLED,笔者认为,更多的是因为OLED屏在显示画质方面具有传统LCD屏所没有的天然优势,而非OLED屏在柔性方面的优势。但是,由于设备成本很高和成品率较低,目前,三星和京东方等企业生产柔性OLED屏的产能依然有限,很难在短时间内满足国内外市场对优质显示屏的巨大需求。而液晶显示器,凭着不断改善画质的技术和充足的产能,依然能够在未来几年的显示市场中占据重要地位。画质一直是彩电行业竞争的重要焦点,新一代量子点技术具备“色域广、色彩容量高、色度纯、色彩久”等特点,能真实还原100%自然界色彩,大大增强了消费者的画质体验。近年来,国内彩电行业的龙头企业TCL,通过在量子点显示技术上的持续创新,相继推出了X2/X3/X6等多款原色量子点电视,技术方面的成熟与创新,突破了传统液晶电视在色彩呈现效果上的瓶颈,并推动着彩电消费市场的画质升级。

然而,对“量子点”这么高大上的表述,许多读者不免会心存疑惑和萌生好奇。对此,本文将从专业角度,对液晶显示原理和量子点技术普及一些基础性知识!

科普

1、液晶显示原理

夜晶显示器都是通过电信号来控制偏振光的状态实现图像显示的。一般光源发出的光都是自然光,即没有哪一个方向的光矢量比其他方向占优势。在任一时刻,我们可把各个光矢量分解成两个互相垂直方向的光矢量。如果光线中有一个方向的光矢量占优势,这种光就是偏振光。光线照到偏振片,只允许某一特定方向的光振动通过。从自然光获得偏振光的偏振器称为起偏器,用于检验某一光线是否为偏振光的偏振片称为检偏器。由马吕斯定律可知,偏振光通过检偏器后透射的光强变化规律为:I出=I入cos2a。

液晶被两个透明导电ITO薄膜夹在中间,两边电场可以控制液晶分子的旋转。背光源发出的自然光,经过起偏器后变成垂直方向的偏振光。在未加电场的TN模式的液晶盒中,液晶的光学各向异性和液晶分子的排列,会导致偏振方向由垂直的转变为水平方向,刚好与检偏器的透光轴一致而透射出了显示器。这种在液晶两端未加电场时,入射光可以透射出来的液晶显示模式被称为“常白”模式。

同样地,如果给液晶施加可控的电压,TN模式液晶分子由扭曲排列状态向垂直排列状态改变,此时经过液晶分子后偏振光的偏振方向与检偏器的透光轴存在一定角度。由马吕斯定律可知,偏振光通过检偏器后透射的光强会随该角度的增大而较小。因此,透射出检偏器的偏振光具有不同的强度,这样就实现多灰阶的画面显示了。

2、量子点技术

量子点是一种由Ⅱ~Ⅵ族元素或Ⅲ~Ⅴ族元素(含锌、镉和硫原子)组成的纳米级颗粒,其粒径一般介于1~10 nm。由于电子和空穴被量子限域,量子限域效应很显著,量子点颗粒受激后发射峰极窄,光谱纯度高。量子点的发射光谱可以通过改变量子点的粒径和化学成分来控制,使其发射光谱覆盖整个可见光区。而量子点技术被应用于液晶显示器中,以量子点膜材、量子点管或作为荧光粉封装在背光源LED灯帽上,是作为蓝光LED的受激激励对象,在蓝光光谱的激发下,会发射出更纯的红光和绿光。这样使得显示器的色域高达100%以上,其显示效果甚至可以与OLED显示器媲美。

作为一种新兴的技术,量子点材料在工作稳定性方面尚需改善。在湿汽和高温条件下,量子点材料受激发射红光和绿光的能力会下降,导致显示器出现色偏发蓝的现象。此外,量子点显示器可能含有镉重金属,报废后会对环境有污染。

除了色域效果显著的量子点技术,尚有高动态范围图像、局域调光、拉姆擦除和运动图像补偿等新技术使得LCD屏的显示画质不断改善,这为LCD 屏在显示器市场中占据一席之地赢得了不少筹码。当然,轻薄和柔性的OLED屏必然是显示器的发展趋势,而画质优异的LCD屏未来可作为OLED屏产能不足或在特定环境使用时的必要补充。

【作者简介:光幻膜影- 安徽合肥工业大学光学镀膜专业博士,光学薄膜前沿签约技术文章编辑】

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