浅谈量子点显示技术QLED

QLED是“Quantum Dots Light Emitting Diode Display”的缩写，即量子点发光二极管。是一种基于量子点电致发光原理的主动发光显示技术，最早于1994年首次被加州大学伯克利分校的Colvin等人在Nature上报道。2008年胶体ZnO纳米晶作为器件的电子传输层的出现，成为了QLED器件的性能突破的转折点，QLED器件性能开始真正进入高速发展期。

QLED具有超薄、高色域、可柔性、高对比度等特点，可为消费者带来无与伦比的画质体验，与MicroLED一同被称为下一代显示技术。

普通液晶电视与量子点电视显示对比

量子点是极小的半导体晶体，大小约为3-12纳米（Nanometer、为10亿分之一米），仅由少数原子构成，所以其活动局限于有限范围之内，而丧失原有的半导体特性。也正因为其只能活动于狭小的空间，因此影响其能量状态就容易促使其发光（目前一般通过电子或光子激发量子点，产生带色彩的光子），科学家实验的结果是，可依据其内部结构与大小的不同，发出不同颜色的光，量子点尺寸越大越偏向光谱中的紫色域、越小则越偏向红色，如果计算足够精确，就可发出鲜艳的红绿蓝光，正好用作显示器的RGB原色光源。

不同半径量子显示的光源

而其发光原理很简单，就是将量子点铺在显示器的平面上，然后运用控制电路来显示出画面。在技术发展的最初，量子点显示技术运用溶液涂抹，平面显示的方法。通过溶液蒸发使得溶液能够附着在基板的表面，最后将颜色“打”在屏幕上。然而，技术最初只能做到显示单一颜色，因为溶液里面没有办法同时含有多种颜色的量子点，倘若同时存在，RGB三色的显示无法均匀排列。之后，麻省理工学院的科学家想出了使用印刷的方法，终于将量子点通过印章方式印刷到显示面板上。

量子点发光二极管通常由阳极、空穴注入传输层、量子点发光层、电子注入传输层和阴极这五部分组成。QLED的工作原理是在外加电压的驱动下，空穴从阳极注入，电子从阴极注入，通过各自的传输层运输后到达量子点，形成激子复合发光。QLED的结构和原理都较为简单，但真正要将其性能做好却不是一件容易的事。

目前，人们通过不断地探索和试验，例如调节量子点的结构成分组成，加入界面修饰层或者对传输层材料进行掺杂改良以改善电子/空穴注入和传输平衡等一系列方式不断提升QLED器件的性能。

QLED作为下一代的新型显示技术，属于量子点在显示技术领域的更高级应用，优势显著。从色域角度，由于极致的窄半峰宽和发光波长随尺寸可调，QLED理论能达到140%NTSC色域，远高于OLED的 100%NTSC和LCD的72%NTSC, 能更好地呈现出自然的色彩，给未来元宇宙等超高清显示领域提供强有力的技术支撑。

在对比度方面，由于QLED和OLED都是基于自发光的技术，在对比度上会显著优于基于被动发光的传统液晶显示技术，能够为显示设备提供更为纯正的黑场显示效果。在产品形态上，QLED技术和OLED拥有相似的器件结构，都可以实现超薄和柔性等特征。从能耗角度考虑，按照从低到高排列，几种技术的能耗水平依次是 QLED（低）＜OLED（中）＜LCD（高），QLED相比于OLED来说，相同亮度下需要的驱动电压更低，因此所需的能耗低，LCD因其是背光技术，白光转化成单一颜色的光需要过滤大量的其他光能量，因此能耗较高。

LCD，OLED，QLED 技术的参数对比如下表所示：