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电视的未来?解析量子点背后的秘密

2015-09-23 09:07
Hsiao Chen
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  20世纪80年代,研究人员偶然发现一个微小粒子(或者说是纳米晶体)具有独特的电学特性。这种神秘的纳米晶体也是半导体的一种,研究人员将其命名为量子 点。量子点这个概念在2013年前一直默默无闻,而索尼发布的一款使用了这种无机半导体纳米晶体的液晶电视将这个概念彻底引爆。抛开这些专业名词,其实这 种物质的作用就是提高电视的色彩饱和度,以极小的投入换来更好的画质。

  什么是量子点?

  量子点通过一定的化学工艺制造而来,其大小只有10到2纳米。这些量子点可以融入晶体管或薄膜中以便捆绑销售。它们是可调的,可将短波光源转化为各种颜色的光。

  量子点显示器的出现时一个重磅炸弹,其他厂商也不得不抓紧时间赶上这波潮流的末班车。LG、三星和其他OEM厂商就一股脑的推出了自家的量子点电视。另外,量子点技术也开始了向新市场拓展——未来固态照明和太阳能等领域都会出现它的身影。

  可以想象,量子点会很快成为电子材料领域新的增长点。Touch Display Research公司的最新数据显示,大约有六十家单位都在进行量子点的研究,包括企业、研究机构和大学等。

  Touch Display Research公司的最新数据显示,整个2013年,量子点组件的市场规模就达到了7500万美元。该公司预测2016年量子点显示器和灯光组件的市场总规模可能会超过20亿美元,2025年这一数字甚至会上升到106亿美元。

  “量子点的屠杀才刚刚开始,未来的原料市场是属于我们的。”Nanoco公司CEO Michael Edelman说道,该公司量子点技术领域的主要技术巨头之一。

  “只要量子点材料的产能能尽快走向正轨,它就能很快在LCD产业中占有一席之地,全面覆盖从110英寸到手机大小的显示器的市场。”Edelman说道。“另外,我们已经开始试着在灯饰行业销售配备了量子点材料的产品,该材料可以大幅提高LED的亮度。对我们来说这只是小试牛刀,未来量子点材料一定会席卷整个行业。”

  不过要想上升到如此高度,该技术还面临许多挑战,首先需要提及的就是高端LCD电视。现下这类电视大多数使用的都是基于镉的量子点材料,属于II-VI族化合物,但镉会对环境造成污染。不过若没有了这一元素,量子点的效能又会大打折扣。

  另外,在成本和制造工艺上,量子点技术也面临着重大挑战。Applied Materials公司显示器业务部门市场主管Max McDaniel说:“这种材料成本实在太高了,再加上它是敏感材料,表面积巨大,所以极易被氧化。哪怕一点点的空气或水汽都会彻底毁掉量子点。”

  LG的量子点电视

  业界普遍认为,羽翼未丰的量子点产业不会走的那么一帆风顺,想要跟上供应商、商业联盟和技术进步的步伐可没那么容易。

  现下的量子点产业呈现三足鼎立的局面,Nanoco、Nanosys和QD Vision三家公司几乎将市场瓜分殆尽。

  中国的电视制造商成了最早的量子点技术追逐者,但他们并没有掀起什么波澜,不过当业界领导者之一的三星加入战团,这种情况就彻底改变了。今年三星就推出了隶属高端LCD电视的SUHD产品线。

  为了全面提高画质表现,三星在自家的SUHD LCD电视中融合了两种超强技术,也就是4K和量子点。4K(UHD超高清)技术我们已经挺熟悉的了,其分辨率是现有全高清电视的4倍,清晰度也会有相应的提升。另外,SUHD产品线的量子点材料还完全不含镉,做到了真正环保,该技术来自量子点三巨头之一的Nanosys。“这系列电视绝对是现下旗舰产品的画质标杆。”三星电子美国分部的高级副总裁Dave Das说道。

  三星SUHD电视的出现还有其他重要意义。这些年来,一众电视厂商都在围绕OLED电视做文章,投入了大量的研发资金,但至今无法在大尺寸OLED上有所作为,量子点技术的引入让大屏电视市场重获生机。OLED电视的制造工艺异常复杂,且需要重新建厂,但量子点电视就不同,现有的LCD生产线照样能派上用场。

  因此许多OEM厂商都开始转投量子点电视,这样一来量子点技术就在LCD电视市场重获新生了。Nanoco公司的Edelman说:“该技术让OEM厂商有能力生产高端4K电视,而之前在OLED方面的巨大投资就是为了提高色彩表现,但现在量子点技术用极少的成本就做到了。”

  不过在技术方面,OEM厂商也需要取舍,因为每家量子点厂商提供的技术都有所不同。

  举例来说,量子点一般都是球形的,但同时它们也有棒状形状和有延伸四足的形态。“形状的不同造就了不同量子点的独特光学和电子特性,所以其应用范围也不同。”NanoPhotonica公司的材料开发主任Jesse Manders说道。

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