从量子点到QNED　语不惊人死不休的韩国电视产业

前阵子媒体大篇幅报导三星电子(Samsung Electronics)投入大量资源，准备量产QD-OLED电视，也就是QD(quantum dot)加上organic LED；而更新的报导是三星宣布研发下一时代的QNED，也就是QD加上Nano LED。不久前我们才在为Mini LED、Micro LED的定义伤脑筋，现在又多了一个Nano LED，这到底是怎麽一回事？

自从OLED显示器开始普及后，显示器产业已经进入了后液晶显示器(TFT-LCD)时代，除了在技术方面要求更高的像素、更好的画质、更省电的显示器或电视外，厂商们也不断在显示器的命名上标新立异，以争取消费者的注意力。消费者在一些科技名词如量子(quantum)、纳米(nano)、OLED等已经耳熟能详了，显示器业者就是利用这些名词，创造出许多新命名的产品，好让消费者耳目一新，这其中尤以韩国的两大显示器厂商，最为引领风骚，但事实真的是如此吗?

这一切得从十多年前三星的LED-TV说起，当时TFT-LCD是使用冷阴极管(CCFL)当作背光源，而三星的LED-TV只是用白光的LED取代冷阴极管作为背光源，如此而已。LED-TV顾名思义应该是利用红绿蓝三种颜色的LED当作光源，所制作出来的全彩显示器，这是一项不得了的技术突破，也几乎就是显示器的极致，而此项技术到今天全球的科技都还无法达到。利用LED当背光源，最大的优势就是可以做出薄型化的电视，并且省电，让消费者感受到科技带来的新奇感。

LED-TV之后，OLED-TV开始登场。OLED显示器从90年代就开始研发，虽然在结构上比TFT-LCD更简洁且有绝佳的色彩表现，但是有机的材料最怕水跟氧气的侵袭；因此在制作上无法使用黄光湿式制程，必须要使用乾式的金属光罩，因而无法在大型的面板上制作。所以目前真正利用红绿蓝三颜色的OLED，只有在中小尺寸的显示器上，如智能手机。乐金电子(LG Electronics)所标榜的大尺寸OLED-TV，事实上是利用OLED当作白光的背光源，取代LED的背光。

当然不容否认这其中仍有很大的技术突破，比如OLED白光在色域的表现上比LED更好，因此人眼会觉得色彩更鲜艳；此外OLED与下版TFT结合，可成为像素化的光源，可以进一步省掉液晶开关的功能，不用液晶开关也就不需要进入液晶前置的偏光片，如此可以大幅的节省电力，以及增进色彩的灰阶表现，算是功德一件。

接着OLED登场的就是QD-LED。说起QD，它的来头也真不小，从80年代科学家们就积极在半导体的光电元件研究，一路由二维的量子井(quantum well)，到一维的量子线( quantum wire)，到最后的零维的量子点(quantum dot)，其目的是藉由将电子与电洞施以更多的局限(confinement)，以增进其发光的效率。当我们第一次听到三星发表了Q-LED TV时，不禁赞叹韩国人的科技实力，不仅制作出QD-LED，更以此红绿蓝光源制作出电视机。后来才明白原来是利用QD纳米粒子做成薄膜，以取代现行普遍使用的彩色滤光片。

此薄膜由人工合成的半导体(如CdSe)纳米粒子所构成，因为具有能阶，而其能阶的大小因为量子效应，会受粒子半径的大小而改变，半径越大者其发射光的波长就越长，而偏向红光；反之就偏向蓝光。而白色的背光，经过这些不同大小的纳米粒子，就会转换为红绿蓝三种颜色。不过因为是量子效应，其转换出来的颜色比传统经由彩色滤光片的光更纯，会令显示器的色彩饱和度更强；此外因为光是经由能阶的转换，也会使得效率得以提升，达到省电的功能。虽然不是真正的QD-LED，但也是功德一件。

行文至此，如果各位还没有被这些名词给搞糊涂，接下来就开始不同的排列组合了。首先就是一开始提到的QD-OLED TV，聪明的读者也许会猜到是利用OLED当背光源，而使用QD当作彩色滤光片。没错，显示器业者也一步步地朝最终极的显示器技术迈进。那最后什麽是QNED？在讨论这个之前，得先谈谈所谓终极的显示器，其实就是Micro LED。

Micro LED是将红绿蓝三原色的LED，制作成10微米大小的晶粒，然后利用巨量转移(mass transfer)的技术，将这些LED晶粒转移到有TFT控制电路的下版上。比起现有的电视，Micro LED不需要背光、液晶、彩色滤光片、偏光片等，结构非常简单且效率高、色彩饱和度强，且反应速度快。但是以一个65寸4K画质的电视，就需要移转2,500万颗的LED晶粒，这是一项非常艰钜的工程，有稍许的差错就需要个别去修补不同颜色的LED晶粒。

一个比较简便的方法，如果转移的全部都是蓝色的LED晶粒，然后在部分蓝色晶粒上用印刷涂布的方法，将红色或绿色的QD涂抹在蓝色LED上，如此就可将蓝光转换成红光或绿光。这比起要分别转移红绿蓝三种LED晶粒，明显地可以增加巨量转移的成功率，也使得之后的修补动作较为简单，这种方法就是三星所谓的QNED。三星使用Nano LED基本上是要跟Micro LED做一个区隔，但事实上LED到达纳米等级是几乎发不出光来的。

显示器业者们，尤其是韩国的两大，虽然利用了不少似是而非的名词来吸引消费者的目光，但也确实一步步地在改善显示器的技术，朝向终极的显示器的目标迈进，这过程中也许还会有更多耸动的名词被创造出来，我们且拭目以待吧！