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高色域背光方案及量子点技术简介


新红粉方案86%色 域,已有灯条样品 且已经摸底测试
后续广色域 计划 量子点方案100% 色域
蓝光芯片+量子管
蓝光芯片+量子膜
四.后续广色域计划
量子点方案情况 业内情况:目 前隆达已有量 产方案,国内 TCL等国内企业 也在研发此方 案
方案描述:在现 有侧入式方案的 LED灯条与导光板 之间加入玻璃管 (管内注入量子 点材料),增加 成本约30-50美元。 蓝光芯片灯条,配上 量子点膜片(3MQDEF)方式实现,相 对容易实现,成本增 加约100美元(55寸为 例) 技术难点:1、量子管 的机械强度需求对整机 结构设计要求较高; 2、蓝光漏光问题容易 导致画面不良; 3、光效太低,对整机 亮度、能效设计要求较 高;
R、G、B芯片 G、B芯片+R粉 UV芯片+RGB荧光粉 蓝光芯片+量子点
110% 102% 84% 105%
45%50% 45%50% 70% 40%50%
高色域 高色域
高色域
1、光效差
三.LED背光各种提升色域方案比较
高色域荧光粉方案---常规RG粉84%色域方案
光谱
NTSC
* 采用新型荧光粉,色域可达到84%以上,光通量低30%左右。
LED背光 提升色域
调整三基色坐标,提升色域,因LED背光目前 已经广泛采用蓝光芯片,所以提升色域主要 通过提升R、G的色坐标完成,其可通过多种 方式达到此目的
三.LED背光各种提升色域方案比较
目前所有LED背光提升色域的方式几乎都是通过调整R、G这两种基色的峰值波长及其强度达到提 升色域的目的。
量子管 方案
量子膜 方案 量子点 封装
业内情况:2年 前已经量产方案, 相对较为容易实 现
1、光效低,对亮度、能 效设计要求较高; 2、目前量子膜片的可靠 性,对整机结构设计、散 热设计具有较高要求;
1、荧光粉粒径较大,且在封 装胶中分布不均匀,导致无 法得到RG光 2、封装内温升对量子点影响 较大,需要较高的热设计;
各种标准下的三基色坐标及其基于CIE1976彩色空间的色域覆盖率见下表:
一.基本概念标准简介
各种标准在彩色空间图中分布情况如下:
二.LED电视高色域实现方式
LED电视 高色域 实现方 式
OPENCELL 提升色域
采用多原色 彩色滤光片
部分厂家在原有的R、G、B滤 光片基础上,增加了Y黄色、C 青色滤光片,使用5色滤光片; 其彩色表现范围可达 115%NTSC范围
论证在现有背光基础上成本 增加约20元,结构设计全兼 容72%状态
目前LED供应商资源较多,前期光 学组已经打样进行摸底实测;部 分LED厂家已经具备量产状态
以异步项目方案跟进, 加紧预研进度,目前 国产方案预计增加成 本200RMB,进口方案 300RMB 实现相对容易,但是 成本高;预计12初刻 装配样机进行画质评 估
高色域背光技术简介
一.基本概念及标准简介
二. LED电视高色域实现方式
三.LED背光高色域各种方案比较 四. 后续广色域计划 五. 量子点技术方案简介
一.基本概念标准简介
色域:又称为色彩空间,在液晶显示系统中能够产生的颜色的总和,在CIE色域空间图中通常定义 为三基色构成三角形面积; 色域覆盖率:表现显示系统色彩还原能力;在CIE 1976 UCS 均匀色空间 u′v′坐标系色度图上,三 基色(R、G、B)色度点组成的三角形色域面积,或多元色显示器各元色色度点组成的多边形色域 面积,占( u′v′ )色度空间全部光谱(从380nm~780nm)面积(0.1952)的百分比。
量子点的体积非常的小
五. 量子点技术方案简介
基本原理:量子点是由锌、镉、硒、和硫原子组合而成。每当受到光或电的刺激,量子点便会发出 有色光线,光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定,这一特性使得量子点能够改变光源发 出的光线颜色。量子点的发光峰窄、发光颜色随自身尺寸可调、发光效率高,非常适合用作显示器 件的发光材料。
三.LED背光各种提升色域方案比较
新型高色域荧光粉方案
新红粉90%色域方案
* 采用新型荧光粉,色域可达到86%以上,光通量低10-%15%左右。
三.LED背光各种提升色域方案比较
量子点方案 100%色域方案
此方案是和灯条模组配合,NTSC可达到100%,光通量降低约30-50%。
四.后续广色域计划
三.LED背光各种提升色域方案比较
序号 名称 NTSC 色域 亮度比/ 方案一 优点 缺点 备注
各种高色域背光方案对比,目前具有较高性价比的高色域方案为:新红粉方案;量子点技术方案见后。
方案 一
方案 二
目前量产方Leabharlann 蓝光芯片 +Yag(黄)荧光粉方式
蓝光芯片+RG粉(红绿 粉)
72%
84%
100
70%
量子点的大小与发出光线光谱的关系
3M-QDEF膜片中量子点发光对应关系
五. 量子点技术方案简介
量子点在显示技术领域的应用主要包括两个方面: 1、基于量子点电致发光特性的量子点发光二极管显示技术(Quantum Dots light Emitting Diode Displays,即QLED); 2、基于量子点光致发光特性的量子点背光源技术(Quantum Dots-Backlight Unit,即QD-BLU.)
业内情况:目前 主要在LED封装 厂验证,未有样 品
将现有LED封装中 的荧光粉更换为量 子点材料,可实现 类似OLED方案, 驱动更加简单
五. 量子点技术方案简介
基本原理: 量子点(下图)是粒径小于或接近激子波尔半径的半导体纳米晶体。量子点三个维度的 尺寸通常在10nm以下,内部的电子和空穴在各个方向上的运动均受到限制,量子限域效应 (quantum confinement effect)十分明显。由于电子和空穴被量子限域,量子点具有分立的能级结 构。这种分立的能级结构使得量子点具有独特的光学性质。
成熟应用
价格低,技 术成熟
色域稍低
光效低、色域提升有瓶颈
该方案为目前所有常规LED电 视采用方案
B449nm chip New G533nm+ R650 nm; 海信前期ULED电视使用此方案
方案 三
方案 四 方案 五 方案 六 方案 七
蓝光芯片+新红粉
86%
90%
性价比高
存在17mS红色拖尾,在3 D扫描 等脉冲驱动下可能存在一定影响
1、光效低 2、R芯片工作不稳定 光效低 紫外光芯片、蓝色荧光粉可靠性 差,光效低
B449nm chip New Red(631nm) + G533nm; 目前LED厂家主推的色域方案
B449nm/G517nm /R 650nm ; 专业级显示器中有使用该方案 B(449nm)/G(517nm) chip +Red 650nm 紫外光激发RGB荧光粉 调整量子点的尺寸可调整色域 值
使用3M-QDEF膜片的光学系统架构
五. 量子点技术方案简介
3M-QDEF膜片光谱与传统背光比较: 3M-QDEF膜片结构图
五. 量子点技术方案简介
在量子点未来应用方面,多家机构均表达出较乐观的态度。据NPD Display Search的数据显示, 2015年,量子点显示在智能手机液晶面板中的渗透率将达3%,到2020年将增至26%;在平板电脑 用液晶面板中的渗透率,将从2015年的2%增至2020年的15%;在液晶电视用面板方面,2015年其 渗透率将小于1%,而到2020年有望增至9%。 另据AlliedMarket Research报告显示,2013年全球量子点显示市场达31600万美元,预计2020 年将达到504亿美元,2014-2020年的年复合增长率将达29.9%。 Displaybank预估,背光源采量子点技术的显示产品产值,可望从2013年的千万美元,成长至 2020年的2亿美元,年平均增长110%。Displaybank推算,量子点显示产品出货量,将从2013年的 50万台,扩充至2023年的8700万台,年平均增长率达109%。 量子点技术,无论是做为背光,还是直接做为显示屏,都有待于继续完善,如何提升其产能、 无镉化、延长寿命等多方面均需各方的努力。未来十年,或将迎来量子点显示的时代。
CIE1931 非均匀色度空间图
CIE1976 均匀色度空间图
一.基本概念标准简介
TV领域色域、色域覆盖率常用标准
NTSC标准:1953年,美国国家电视标准委员会(简称NTSC),基于CIE1931色度图制定的标准
sRGB标准:国际电工委员会IEC制定的数字影像的色域标准; DCI标准:数字电影倡导联盟(DCI)制定的数字电影标准。 Adobe RGB标准:由Adobe公司提出,主要用于印刷出版、图片处理等 通常所说的某某系统的色域为72%NTSC,实际为色域空间中色域面积与NTSC标准色域的比值
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