由2015 SID看顯示器材料發展

刊登日期:2015/8/10
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林顯光/工研院材化所

SID (Society for Information Display)是全球顯示器業界最大的年度盛會,每年在美國東西岸不同城市輪流舉辦,今年則在加州的聖荷西舉行。依往例,大會安排了Short Courses (邀請業界專家講授各種顯示器技術的基本原理)、Technical Seminars (邀請專家演講最熱門的顯示器技術)、Symposium (全球各公司或研究單位的論文或技術發表)及展覽會等各項活動,另外還有關於市場訊息討論的Business Conference及Investor Conference,透過SID的參與,可掌握顯示器發展的趨勢脈動,本文將介紹有關材料的重要技術發展趨勢。

高色彩飽和度的量子點(Quantum Dot, QD)技術應用
1. QD Vision

QD Vision公司在展覽會場大門入口放著一台以量子點技術製作的電視,展示其鮮豔的色彩。該公司宣稱,此顯示器顯示量子點技術的色域可以增加50%以上,同時,比起OLED可以省電25%,且是目前唯一可以達到Rec. 2020標準的顯示器技術。

以QD技術製作的LCD電視有兩種方式,一種方式是將QD充填在玻璃管內,放置於背光模組側邊,以光線側入的方式,將藍光轉為紅綠藍三波段的白光,此方式以QD Vision所開發的技術為主。另一種方式則是將QD分散在高分子中,製成薄膜,放於LCD Cell與導光板之間,同樣可以將平面的藍光轉成紅綠藍三波段的白光。目前僅有 Samsung、TCL及Sony有商品販售。各家公司的量子點 TV應用情形如表一所示。

QD Vision公司利用側光式的QD技術,可將LCD TV的色度面積從75%提升至100%。在SID的展場中,QD Vision刻意將QD LCD TV(55” Sony製, 89% NTSC)與OLED TV (65” LG製, 100% NTSC)並排,二者均有4K的解析度,可明顯看出 QD LCD TV具有較為鮮豔的色彩,但QD LCD TV仍有動畫殘影(Motion Blur)的問題(圖一),這是因為OLED的應答速度較LCD快了約1,000倍以上。二者的另一個差異是售價,目前OLED的製造成本仍然偏高;LCD增加QD技術提升色彩飽和度後,相同尺寸的售價仍僅約OLED的1/5~1/10。

 
圖一、OLED TV(左)與 QD LCD TV (右),LCD仍有殘影的問題

2. Nanosys
Nanosys展出的量子點技術包含量子點粉末、量子點薄膜及採用含鎘及無鎘量子點所製作的LCD TV。三台LCD放在一起,含鎘的LCD TV具有最好的色彩飽和度,以 InP為主材料的量子點轉換效率及波鋒半高寬略遜於含鎘的量子點,二者所製作的LCD仍較一般LCD色彩稍好些。含鎘金屬材料是目前光色轉換效率最好的量子點,但歐盟即將在2017年禁用此材料,顯示器業界勢必要開發新的量子點材料,目前以InP最受期待,相關合成、摻雜、分散等技術仍有待材料廠進一步研發(圖二~四)。


 圖二、Nanosys展出採用含鎘(中)及無鎘量子點(右)所製作的LCD TV

 
圖四、Nanosys展出可發綠光及紅光的InP量子點粉末(分散在壓克力高分子中)及其分散溶液

3. 3M
3M展出的QDEF技術今年得到SID金牌獎(Display Component of The Year)。QDEF是與Nanosys合作開發的產品,是以----以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。


圖五、3M展出採用QDEF技術所製作的LCD TV

★完整內容請見下方附檔。


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