傳統(tǒng)的發(fā)光技術(shù)包括:“熱發(fā)光”,就是安迪生的白熾燈,或者篝火的火焰。這種技術(shù)的好處是原理簡單、光線品質(zhì)最接近太陽光,觀看最舒適柔和,但是也具有發(fā)光形式和設(shè)備可控性極差,能源利用效率極低的致命缺陷。
此后人類發(fā)明了激光技術(shù)。這是一種高純度的光源,也是一種高效率的光源。但是,更是一種成本較高、系統(tǒng)體積過大的光源。激光光源現(xiàn)在主要用于生產(chǎn)、科研、武器,以及特種照明領(lǐng)域。
比激光光源晚一些,科學(xué)家還發(fā)明了半導(dǎo)體光源,就是常說的“LED”,以及有機(jī)半導(dǎo)體光源“OLED”產(chǎn)品。這兩種產(chǎn)品可以用于照明、科研,以及點(diǎn)陣化制作之后的“顯示器”--LED大屏幕,或者OLED顯示屏、OLED電視。LED和OLED都是較好的、高純度和高轉(zhuǎn)換效率的光源。
LED
LED意為發(fā)光二極管 ,由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮 (N)、硅(Si)等的化合物制成的二極管,當(dāng)電子與空穴 復(fù)合時能輻射出可見光 ,因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光,氮化鎵二極管發(fā)藍(lán)光。因化學(xué)性質(zhì)又分有機(jī)發(fā)光二極管OLED和無機(jī)發(fā)光二極管LED。
LED 被稱為第四代光源,具有節(jié)能、環(huán)保、安全、壽命長、低功耗、低熱、高亮度、防水、微型、防震、易調(diào)光、光束集中、維護(hù)簡便等特點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明等領(lǐng)域。
LED優(yōu)點(diǎn):電光轉(zhuǎn)化效率高(接近60%,綠色環(huán)保、壽命長(可達(dá)10萬小時)、工作電壓低(3V左右)、反復(fù)開關(guān)無損壽命、體積小、發(fā)熱少、亮度高、堅(jiān)固耐用、易于調(diào)光、色彩多樣、光束集中穩(wěn)定、啟動無延時。
LED缺點(diǎn):起始成本高、顯色性差、大功率LED效率低、恒流驅(qū)動(需專用驅(qū)動電路)。 相比之下,各種傳統(tǒng)照明存在一定的缺陷。
OLED
OLED顯示技術(shù)具有自發(fā)光的特性,采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板,當(dāng)有電流通過時,這些有機(jī)材料就會發(fā)光,而且OLED顯示屏幕可視角度大,并且能夠節(jié)省電能,有機(jī)電激發(fā)光二極管 Organic Light-Emitting Diode,OLED)由于同時具備自發(fā)光,不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡單等優(yōu)異之特性,被認(rèn)為是下一代的平面顯示器。
OLED根據(jù)驅(qū)動方式的不同分為主動式OLED(AMOLED)和被動式OLED(PMOLED)
PMOLED 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):制程較AM_OLED簡單、結(jié)構(gòu)單純。
缺點(diǎn):大尺寸化有困難,為維持整個面板的亮度,需提高每一Pixel的亮度 而提高操作電流,會因此減少OLED Device壽命。 Current Drive控制不易。
AMOLED優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn) :可大尺寸化 , 較省電,高解析度,面板壽命較長,Data Driver設(shè)計(jì)較簡單。
缺點(diǎn) :制程較復(fù)雜,TFT變異性較高。
QLED
除了以上常見的直接光源,除此之外還有一些間接光源。典型的技術(shù)是熒光粉技術(shù):CRT顯示設(shè)備中,熒光粉將電子槍的電子射線所攜帶的動能轉(zhuǎn)換成光能;PDP 等離子顯示中,熒光粉將紫外線的光能轉(zhuǎn)化成紅綠藍(lán)等顏色的可見光光能。低成本的白光LED燈珠中,熒光粉將部分藍(lán)光可見光轉(zhuǎn)化成黃色、紅色或者綠色可將光,進(jìn)而合成出白色光。激光投影的熒光色輪技術(shù)中,熒光粉將其他顏色的激光轉(zhuǎn)化成紅綠藍(lán)三原色的可見光。
QLED是一種新型的發(fā)光技術(shù),也是一種新型的半導(dǎo)體電光、光光轉(zhuǎn)化材料。
對于光源技術(shù),QLED的應(yīng)用性質(zhì)和熒光粉類似,是一種間接光源轉(zhuǎn)換物質(zhì)。QLED自身是一種半導(dǎo)體晶體,結(jié)構(gòu)尺寸在10納米以下(一個大拇指大小的面積可以容納數(shù)十億、百億的QLED晶體)。傳統(tǒng)QLED半導(dǎo)體晶體的主要組成元素是鋅、鎘、硒和硫,目前也有無鎘的QLED材料被研究出來。
QLED的物理性質(zhì)主要表現(xiàn)在能將電能或者光能轉(zhuǎn)化成所需要波長和色彩的光線。其中基于電能的轉(zhuǎn)化叫做電致發(fā)光QLED,基于光能轉(zhuǎn)化的叫做光致發(fā)光QLED。兩種類型的QLED,又可以根據(jù)轉(zhuǎn)換出的光線目標(biāo)的波長不同(例如紅色或者綠色)有更細(xì)致的分類。
在應(yīng)用上,QLED物質(zhì)可以取代很多傳統(tǒng)熒光粉的功能,而且具有轉(zhuǎn)換效率高、出光純度高的顯著優(yōu)勢。2010年以來,將QLED材料應(yīng)用于光源和顯示設(shè)備成為了諸多材料學(xué)、光學(xué)和顯示設(shè)備企業(yè)研究的重要方向,并已經(jīng)開始實(shí)用化。
ULED
ULED 的U系Ultra縮寫,意為極致、超高,寓意為更好的LED。ULED電視應(yīng)用新型背光技術(shù),與OLED自發(fā)光原理不同,海信ULED應(yīng)用新型背光技術(shù)對LED液晶顯示進(jìn)行改善革新,在圖像色彩飽和度、對比度表現(xiàn)和OLED不相上下,在圖像亮度、技術(shù)成熟度方面比OLED優(yōu)勢明顯。簡單說就是色彩更豐富,深色和淺色更分明,更有層次感。
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