OLED 电视

器物小理:OLED 和 QLED 电视-器物与我

LG 的一款 OLED 电视,来源:RTINGS

我们知道,电视屏幕上的图像,放大来看就是一个又一个「像素」,再放大,便是一组又一组「子像素」。一个像素通常包含红绿蓝三个子像素,怎么让子像素发出对应的颜色,便是显示技术的关键所在。

市面上常见的 LED 电视,其实都是 LED 背光的液晶电视。液晶电视的子像素本身不发光,其光线来自独立的背光单元。背光单元中的 LED 发出白光,再由滤光片分别转为红绿蓝三色。

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LED 电视,其实就是 LED 背光的液晶电视,来源:YouTube

OLED 意为「有机发光二极管」,由有机薄膜构成,利用「电致发光」原理,将电能转化为光能。相比液晶电视,OLED 电视最大的特点就是子像素可自行发光,无需外部背光。

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OLED 电视无需背光单元,结构比 LED 电视简单,来源:YouTube

OLED 电视的子像素怎么发出各种颜色?通常有两种方式:

  • 白光 OLED + 滤光片,将白光转换为红绿蓝光。

  • 直接用 OLED 发出红绿蓝光,即 RGB OLED。

我们接下来看看 OLED 怎么发光。不同于普通 LED,OLED 有着像三明治一样的多层结构。

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OLED 是一个多层结构,来源:YouTube

发光层由有机材料构成,材料不同,发出的光色不同。下图中有红绿蓝三个发光层,三色光混合为白光。

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三色发光层,来源:YouTube

负极释放「电子」,正极释放「空穴」,两者在「发光层」复合并发光。

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OLED 常见的结构(横置),红色圆点表示「空穴」,蓝色圆点表示「电子」,来源:lgchem.com

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空穴和电子在发光层复合并发光,来源:YouTube

发光层向各个方向发光,再被反射到一个方向。

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发光层向各个方向发光,再被反射到一个方向,来源:YouTube

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发光层向各个方向发光,再被反射到一个方向,来源:YouTube

OLED 面板中,负极和正极纵横排列,两级通电,交叉处的子像素便发出光来。像素按照一定规律发光,便可组合出动态的彩色图像。

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负极和正极通电,交叉处的像素点亮,来源:YouTube

QLED

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三星的一款 QLED 电视,来源:RTINGS

QLED 意为「量子点发光二级管」,量子点是纳米级的半导体晶体,它可以:

  • 将外部射入的光线,转化为特定的颜色。

  • 利用「电致发光」原理自行发光,这点同 LED、OLED 一样。

每一个量子点就像是「盒子中的颗粒」,其尺寸决定了光的波长,颗粒越大,发出的光的波长越长。

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不同尺寸的量子点将光转化为不同颜色,来源:YouTube

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蓝光照射不同的量子点材料,发出不同颜色的光线,来源:YouTube

应用于电视/显示器的量子点方案主要有三种:

  • 量子点管,置于屏幕边缘的 LED 条上方,将蓝光 LED 的光转化为白光,再由滤光片转换为红绿蓝光。

  • 量子点膜,放在整个背光表面上,代替原有滤光片,将蓝光 LED 的光分别转化为红绿蓝光。

  • 量子点芯片,直接作为发光体,发出红绿蓝光。

器物小理:OLED 和 QLED 电视-器物与我

量子点应用于电视/显示器的的三种方案,目前市面上几乎都是前两种方案,来源:HIS

由此可知,QLED 电视其实有两种:

  • 一种与寻常 LED 电视构造类似,依然有液晶单元和背光单元,只不过用「量子点元件」替换了「滤光部件」。

  • 一种与 OLED 电视的构造类似,像素自行发光,无需背光。据我所知,目前还没有量产

市面上几乎所有 QLED 电视都属第一种,可视为液晶电视的改进版,显像原理大致相同,本文不再赘述。

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量子点膜代替滤光片/膜,来源:wikipedia.org

主要来源

QLED: Quantum Dot OLED or Quantum Dot LCD with LED backlight, or both? – HIS

白皮书 – Color IQ

Quantum dots: How nanocrystals can make LCD TVs better – CNET

What Are Quantum Dots, and Why Do I Want Them in My TV? –     WIRED

QLED vs OLED vs LED TV: Which one is the best? – RTINGS

动图来源

LG Display explain WRGB OLED-Tv technology – Erich Strasser

LED Vs OLED TV’s EXPLAINED SIMPLY – WhatGear

LEDs and OLEDs,How it Works, Inventors – EdisonTechCenter

OLED introduction from Fraunhofer IAP – Erich Strasser

OLED Technology – LightRussia

What are Quantum Dots? – NIBIB gov

Quantum Dot Demonstration – Samsung Newsroom