三星QNED量产型显示面板结构出台,以多

什么是QNED

QNED并不是什么全新的技术，不过它正逐渐成为显示行业的热门话题。QNED是QuantumdotNanorodLED的缩写，采用了和QD-LED类似的氧化物TFT和量子点彩色滤光片技术。QNED的制造工艺中不需要昂贵的蒸镀设备（Evaporation），有望打破OLED显示技术因为需要蒸镀带来的成本难题。

QNED代表QD+NanoLED。三星内部使用“NanoLED”一词而不是MicroLED，以此突出下一代技术的特殊性。

三星称其纳米LED而不是微型LED。三星电子在初期推出的MicroLED的大小实际上接近MiniLED。从那时起，已经开发出该技术以实现接近MicroLED的小尺寸。NanorodLED长度仅为2μm，最新的智能手机OLED像素的大小为10μm左右。因此QNED不仅能用于大尺寸电视Display，还能用于智能手机等中小尺寸Display。

QD和OLED一样，不耐热，且容易氧化。如果将QD以薄膜或液体的形式放置在LED上，则会从LED产生热量，这会降低其性能并使其难以正常工作。保护QD材料免受热需要付出很多努力，例如混合使用不同的材料，这会降低QD纯度并使其难以正常运行。考虑到这些QD材料缺点，SamsungDisplay似乎已开始采用纳米LED。

QD-OLED与QNED的主要区别在于像素材料和像素制造技术本身。三星通过使用喷墨法将分散在溶液中的纳米棒LED喷射到像素区域中来制造QNED像素，然后在电信号的帮助下进行像素自对准。

与现有的显示解决方案相比，QNED技术有望提供卓越的对比度、更高的亮度水平和更快的响应时间。根据UBIResearch的数据，SamsungDisplay可能会在年第2季度开始每月生产3万块QNED面板。该消息人士还称，一旦三星基于QNED的电视将实现商业化，将对LG的WOLED解决方案构成重大威胁。

目前韩国中小企业曾进行过将QD组合到LED照明上，实现QD照明的尝试。QD材料像OLED一样，对热，水分合氧气敏感。将QD以膜，或液体形态放在LED上时，会因为LED所发的热发生特性变化，无法发挥出自身功能。保护QD材料免受热的影响，需要实现与其他材料混合等，但是这样会会降低QD的纯度，难以发挥出自身功能。

三星显示考虑到QD材料的这些缺陷，开始尝试将QD与NanoLED相结合。据分析，MicroLED是体现了半导体Knowhow的技术，而QD是三星投资了10年以上具备竞争力的材料，NanoLED与QD相结合的QNED被认为是具有高度可能性的新一代显示技术。

UBI对三星显示近日申请的个专利进行分析，其中49项与LED对齐相关，20项与发光效率相关。QNED全称为“量子纳米发光二极管”，研究机构表示，内部包含的纳米颗粒的数量决定着单像素的亮度，三星的专利可以实现每像素包含的纳米颗粒数量一致，保证显示面板的均一性和良率。即使不同像素中的纳米颗粒数量不同，三星也能保证实际亮度的一致。

UBIResearch上周五表示，三星显示器目前正致力于确保其QNED显示面板的屏幕均匀性，因为它正在完成开发。

来源：UBIReseach

UBIReseach公布了其发现的三星显示器提交的核心专利，其中展示了QNED显示面板的结构。

据其称，QNED显示面板堆叠了量子点(QD)和滤色器颜色转换层以及薄膜晶体管(TFT)顶部的纳米棒LED。QNED的TFT共享相同的3T1C，即3个晶体管和1个电容器，用于大型OLED面板。

QNED与OLED的区别在于：虽然OLED具有阴极和阳极的电极，电极线位于发光材料的顶部和下方，但QNED的像素电极和电极线位于同一平面上。

图片：UBIResearch

QNED还具有额外的反射电极，以提高光输出效率。UBIResearch表示，像素电极还充当纳米棒LED的对准电极。

其进一步解释道，在一个QNED像素中，多个像素电极也是串联的。纳米棒LED位于这些像素电极之间。这些像素电极也位于由绝缘材料制成的像素壁上。每个像素被bank包围以分隔区域。

图片：UBIResearch

该研究公司指出，QNED中引人注目的核心技术是驾驶和传感技术。

三星显示器的QNED包括校准纳米棒LED的驱动技术，以及对具有不同数量纳米棒LED的LED进行统一像素控制。

对准电路具有用于每个像素的开关装置。这些开关设备向像素发送关于对准状态的信号。像素发送的这些信号决定了纳米棒LED的排列方式。

图片：UBIResearch

在电路上，有批准这些信号的晶体管和可以检查纳米棒LED对齐情况的传感晶体管。这些传感晶体管通过分析像素上的电流来检查纳米棒LED的数量。

图片：UBIResearch

最终，经过这些处理后，面板为每个像素提供电流，从而使整个屏幕的亮度均匀，即使每个像素上的纳米棒led的数量不同，因为发送给每个像素的电流是基于传感晶体管分析的数据。

QNED面板的生产中也使用了传感技术。在生产过程的喷墨工艺中，这些技术会检测墨水中纳米棒LED的数量、溶剂的粘度、喷涂在基板上的纳米棒LED数量及其排列状态。

图片：UBIResearch

UBIResearch表示：“三星显示器之所以将QNED作为其大尺寸显示器业务的一部分，是因为它是唯一能够产生三星显示器最大客户三星电子能够满足的图像质量的显示器。”

该研究公司补充道，三星电子的电视业务旨在使用QD使色域比OLED更好，并在高亮的屏幕上使用可以最大限度地提高HDR性能、高亮度和出色渐变特性的显示器。

该公司声称，UBIResearch分析的结构“可以证实”QNED是具有最佳特性的显示器。

去年3月SFA为三星开发了QNED生产所需的基板用喷墨印刷研发设备，机台尺寸为2代（mm×mm）。该设备用于蓝光LED芯片的保护层（passivation）成膜。SFA的喷墨印刷设备用于在2代宽的基板上转移的LED芯片上贴附保护膜。不是RGB喷墨印刷而是单一材料成膜。业界相关人士称其为“三星显示的称其为‘EProject’研究设备，并称“与Semens，STI等相比，SFA喷墨印刷技术水平还不高。”

三星显示的EProject是研究所内的课题之一。将LCD产线转换为QD显示的“CProject”是转移方面的项目。将LED芯片作为光源使用时，LED芯片转移成为难题。4K(x2)分辨率的像素个数为万个。在每个像素的子像素R·G·B上各配置1个LED芯片，需要将万个μm的LED芯片转移到TFT（薄膜晶体管上）。

三星显示正在使用电场进行LED芯片排列。利用该该技术，当在每个子像素位置上散布有上下或左右放置的LED芯片时，LED芯片将根据电场分布在适当的位置。据了解，三星显示去年支付了近亿韩元的专利费购买的韩国国民大学教授DoYoungrak的专利便与此相关。

目前看来，经过一年的小试验线验证，三星似乎真正掌握了QNED生产所需的差异化平板显示技术，就是用纳米级的LED发光棒替代LCD的液晶层与背光光控技术，再激发QD量子点产生RGB颜色像素组合。

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