【走进科学】显示器色彩好的秘密——QD量子点
PART-01
市场背景
众所周知,显示器色域越广,色彩便越丰富越鲜艳。在几年前,99%sRGB就可以被称为“广色域”,而如今,市面上已经出现了不少能完整覆盖P3色域甚至完整覆盖Adobe RGB色域的显示器。而这背后的原因,除了液晶面板的更新迭代之外,当然也离不开其他技术的进步。
PART-02
问题描述
有玩家求推荐一台PS5外接显示器,于是,根据其预算和要求,我们为他推荐了P32A6V这款产品。在进行一番研究之后,他抛出了这样一个问题:传统液晶显示器色彩覆盖率约为99%sRGB,而P32A6V则达到了99%Adobe RGB,原因是什么?


你知道是为什么吗?为了搞清楚这个问题,真相组便立即展开行动,为大家揭开液晶显示器色彩实现突破的秘密。
PART-03
分析过程
真相组联系到了产品开发人员。通过相关人士的介绍,泰坦军团P32A6V之所有能有如此优秀的色彩表现,一方面得益于液晶面板良好的光学素质,而更多的则是QD量子点技术带来的大幅提升。
我们都知道,液晶面板会影响显示器的色彩表现,但QD量子点技术又是什么呢?
量子点(Quantum Dots),又称为纳米晶,由有限数目的原子组成,3个维度上的尺寸均在纳米数量级。量子点一般为球形或类球形,是由半导体材料制成的、稳定直径在2 ~20 nm 的纳米粒子。当它受到电或光的刺激,会根据量子点的直径大小,发出各种不同颜色的非常纯正的高能量单色光。

量子点技术如何运用到液晶显示器中?
量子点应用于LCD显示器中,主流的量子点封装方式是“量子点薄膜”。将封装制作成的量子点薄膜放置在背光层与TFT之间,将蓝光LED芯片透过量子点薄膜后产生的白色光线作为LCD显示器的背光,经由TFT液晶层对光线进行偏转、穿透红绿蓝三色滤光片并经过外层偏光膜之后混合成人眼可见的色彩。而由此制成的液晶显示器被称为量子点液晶屏(QD-LCD)。

量子点色彩更优秀的原因是什么?
回答这个问题,需要为大家引入“半峰宽”的概念。半峰宽表示的是量子点发光波长范围的大小,半峰宽越小,量子点所发出的光的颜色越纯净,量子点液晶显示器的色域也就越广。
在传统白光LED 背光源中,光谱由蓝光( ≈450 nm) 和较宽光谱的黄光( ≈550 nm) 两种组分构成,而应用了量子点技术的背光,光谱由窄发射的红绿蓝( RGB) 三组分构成。从背光源中发出的白光经过彩色滤光片后会被过滤成RGB三基色的光,通过液晶控制RGB 三基色的强度,从而实现不同彩色图像的显示。

以目前应用广泛的美国3M公司生产的量子点薄膜为例,根据实际测量,3M的4个不同型号量子点薄膜的量子点半峰宽是:绿色量子点是33-36纳米,红色量子点是40-46纳米。常用的72 型彩色滤光片,最终色域约为72%NTSC(面积约等于99%sRGB),而量子点背光技术的应用可以将液晶显示器的色域提升至110% NTSC甚至更高。
QD量子点还有哪些优点?
值得一提的是,除了色彩好,QD量子点在亮度方面同样出色。白光LED 背光中大部分的黄光会被过滤掉,背光的利用率仅为30%,而量子点背光利用率更高,在相同的工作电压下,能够将屏幕亮度提升到原有的120%。
PART-04
真相组总结
P32A6V之所以能有如此出色的色彩表现,关键在于QD量子点技术的使用。与传统白光LED 背光源相比,蓝光LED+QD量子点膜的背光方案能够获得半峰宽更小、色彩更纯净的光线,从而获得更好的色彩表现。
目前,QD量子点技术已经成功运用到了LCD和OLED显示屏当中,诞生了QD-LCD和QD-OLED屏,在未来,QD量子点技术还将以其他形式大放光彩,为消费者带来更加绚丽多彩的精彩视界。