有毒元素鎘為何用在量子點技術電視中?節能減排還是內有「端倪」

2020-12-04 科技犬

電視行業今年流行什麼風?懂行一點的人都會說量子點材料技術橫行的時代。越來越多的大廠商都拋棄的OLED技術,轉投量子點材料技術,量子點電視因為全用了全新的背光技術,色域廣,使得電視機畫質有了顯著的提升。

量子點是一種能發射純色光的工程納米材料

但工信部起草過一份《電器電子產品有害物質限制使用管理辦法(徵求意見稿)》,該《辦法》規定對於包含有害物質的電器電子產品進行監管,甚至禁售。這裡的有害物質是指產品中含鉛及其化合物、汞及化合物、鉻及其化合物、多溴二苯醚等七類。

看到這裡很多網友不禁發問,這跟電視機有什麼關係?

國內電商廠商用的量子點材料技術多採用了藍光LED作為背光源,而藍光只有射過一種含「鎘」元素的材料介質時,與其中極細微的納米微粒發生反應,才能發出非常純正的紅光和綠光,這也就說鎘元素對量子點電視來說必不可少,那麼廠商為什麼要這麼做呢?

解答這個問題之前,科技犬先講講LCD、OLED、QLED的區別到底是什麼?

關鍵詞:液晶屏、背光源、傳統、ISP

LCD英文全稱Liquid Crystal Display 簡稱:液晶顯示器,它的構造就是兩片平行的玻璃基板當中放置液晶盒,下基板玻璃上下設置TFT(薄膜電晶體),上基板的玻璃上設置色彩濾光片,通過TFT的信號與電壓改變來控制液晶瘋子的轉動方向,從而控制每個像素點偏振光出射與否而達到顯示的目的,按照背光源的不同,分為CCFL和LED兩種

科技犬曾經大篇幅的講過光宇LCDLED和OLED之間的區別,感興趣的話可點擊下方延伸閱讀:

「燒屏壽命短」問題依舊 顯示技術迭代舉步維艱用戶為何買單?

LEDLCD和OLED的區別

QLED到底是什麼?

關鍵詞:新技術、量子點、無機半導體、改變光源顏色

QLED全稱「Quantum Dots Light Emitting Diode Display」的縮寫,就是量子點發光二極體。量子點是一些肉眼無法看到的、極其微小的半導體納米晶體,是一種粒徑不足10納米的顆粒,甚至比一些細菌還要微小。簡單的說,量子就是由鋅、鎘、硒和硫原子組合而成,也就說科技犬開頭將的有毒元素,也是《辦法》中提到的相關元素材料,屬於穩定可靠的無機半導體材料。

每當量子受到光或者電的刺激,量子點便會發出有色光線,光線的顏色由量子點的組成材料和大小形狀決定,這一特性使得量子點能夠改變光源發出的光線顏色,簡單來說量子點電視只是改變了電視背光。

從上圖可以看出量子點材料放置在燈罩處,而下圖將量子點材料做成光學膜(QBEF),其本質還是「白色背光源+液晶」的結構。

雖然名為量子點電視,但是有個事實是無法迴避的,量子點電視還是LED電視。不過和OLED完全改變LED顯示屏的發光材料不同,量子點電視沒有改變LED電視的發光材料,只是塗抹在LED電視背光模組上,形成一層薄膜,如果說OLED是一場技術革命,那麼量子點技術最多智能算對LED的改進和優化。

所以很多電視廠商無需對現有的LCD或者LED電視進行大幅度的調整,就能將量子點技術應用其上,大大降低了迭代成本,轉為較為經濟的方式,達到了提升色域的目的,由於量子點技術不需要OLED的色彩過濾濾鏡,一開始就能得到純正的單色光,因為可以在更低的電壓下工作,功耗也大幅度降低,僅為OLED電視的五分之一甚至十分之一,同時量子點技術使用的無機材料不易被氧化,量子點的電視使用壽命也能比OLED多出兩萬小時左右。

光鮮亮麗的背後:被深埋隱藏的健康問題

經過科技犬的描述,量子點電視聽上去很美,從技術層面上無懈可擊,但是由於量子點電視還處於上市初期,沒有經歷過大規模的應用考驗,沒有人知道接下來會發生什麼。一些讓彩電廠商擔憂的問題已經被提出,由於量子點的原材料中含有鎘元素,量子點薄膜的製造中,也不可避免要用到鎘,而鎘恰恰是一種有毒元素,在許多國家的電子、電器設備製造標準中,都被明確限制使用的。對於國內電視廠商只顧貪圖小便宜而沒有長遠眼光的做法,真實表示無語,其實早在2013年1月歐盟議會和歐盟理事會就通過了RoHS指令,其中規定「使用含鎘的量子點將在2016年被禁止」到目前為止QLED電視尚未獲得歐盟免豁免權,含鎘的電視歐洲禁止銷售的,如果你經常去歐洲,你就會很難發現量子點電視的存在,幾乎只有LCD和OLED電視。

著名國內電視廠商在國內最早推出了量子點電視的廠家,但是它的產品包含鎘元素,在面對三星稱自己家產品環保而其他廠家的量子點有毒的言論時,該企業副總裁表示:「目前雖然開發出無鎘量子點技術,但是無鎘技術含有「銦」元素,理論來說「銦」元素也對人體有害。」這種邏輯讓人啼笑皆非!並且這樣的言論並不是一家廠商所提出,對於鎘引發的汙染問題沒有人站出來承擔責任,而採用迴避戰術,環保意識和社會責任意識淺薄令人髮指。

試想一下,家裡有一臺含鎘的量子點電視,並且鎘元素還是一種揮發性的致癌物,電視時間用久了,由於怎樣那樣的問題,誰都不能保證量子點電視的鎘不會造成揮發,一旦揮發了,後果將不堪設想!

技術成熟的LCD/LED顯示技術的電視還有未來嗎?

電視作為家庭娛樂中心,被公認是20世紀最偉大、最重要的發明之一。1973年夏普改進計算器並首次搭載了液晶屏幕,誰也沒有想到幾十年後的今天,這個當時非常簡陋、只能顯示黑白圖像的液晶產品已經成為了我們生活中必不可少的家電設備,也就是從這裡開始,夏普拉開了液晶傳奇的序幕。作為世界第一液晶面板的製造者,夏普雖然這幾年在顯示面板領域顯得不溫不火,但是任誰也不能忽視其在顯示面把那領域中超然的地位。技術、夏普是有的,夏普的面板屏幕技術一直處於世界領先地位,隨著廣播基礎設施快速的從模擬向數字切換,液晶電視作為新世紀主要的數字圖像娛樂電視,在世界上的需求增長是非常迅速的,它完美的適用於數字廣播,不僅僅超越了傳統屏幕尺寸的極限,在移動中圖像的顯示質量和可視角度觀看質量和性能也快速的提高。

夏普煌彩技術

在液晶技術的的發展史上,夏普貢獻出非常多的被記住的技術,時至今日讓有許多難以替代和超越,IGZO面板、新煌彩技術、X8-MEP專業圖像引擎,「高貴不貴」給目前的夏普電視帶來了巨大的競爭力。AQUOS夏普曠視系列電視的推出,就在業內引起了一股夏普熱潮。

比如夏普電視的新煌彩技術,新煌彩技術的組成部分便是分區背光控制,通過智能分析圖像,對不同分區的背光進行針對的亮度調整,讓暗處的背光亮度 降低,讓亮度的背光更亮,可以進一步的增強畫質對比度。大多數LCD或者LED的背光都是單一的白色,而夏普的採用則是紅、綠、藍色的組合背光。而這種的RGB的背光只能通過直下式來實現。

作為「液晶之父」的夏普,在LED液晶電視誕生之初,不少廠商都曾經推出基於RGB背光的液晶電視產品,但是由於RGB背光造價高昂,現在市面上夏普之外的RGB背光電視已經很難尋覓,而夏普不計成本的採用這個技術,RGB背光不僅更加省電,而且電視的色域覆蓋率也大大提升,尤其是藍色和鋁的表現能力非常驚人。

採用直下式背光AQUOS夏普曠視系列電視

除此之外,夏普的另一項技術IGZO對煌彩的助力也不容忽視,作為TFT的全新材料,銦鎵鋅氧化物(IGZO)相比傳統液晶功耗大大減少,同時更高效的電子遷移也可以讓背光逐漸減少,在保證畫質的前提下減小電視機的厚度,可以是是側入式背光的有力競爭對手。當電視機厚度達到非常纖薄的時候,提升色域就是一大難題,提升LED燈管的顏色質量才能滿足更高的色域要求,所以螢光粉的選用更為謹慎,因為RoHS中鎘屬於有害物質,夏普則使用了YAG螢光晶體來實現高色域表現,完全拒絕使用低成本鎘金屬量子膜,追求真正意義上「無鎘廣色域」。

這也是前文說到為何很多廠商迷戀QLED量子點技術,因為技術迭代的成本太低,很多廠商為了節省研發費用,尋求捷徑,大肆宣揚節能減排、其實內有「端倪」。

AQUOS夏普曠視系列電視 採用「日本原裝液晶面板」

前些年的夏普的電視,憑藉「日本原裝液晶面板」這一獨特技術亮點達到了合資品牌前所未有的消費認知度和品牌影響力。夏普屏並不是單獨的屏幕工藝,而是「夏普屏幕的製造技術+夏普的軟體算法技術」的有機融合。而新煌彩技術就是各種技術的綜合性的總稱,夏普對新煌彩技術孜孜不倦的追求,正如對產線每塊液晶屏幕的調教,對工藝的極致管控一樣,是夏普「液晶之父」地位的最好詮釋。

平板電視迭代技術頻出,無論是LCD/LED、OLED、QLED這些顯示技術對於用戶來說,選擇的困惑是顯而易見的,問題源於這樣一個事實,到底哪種顯示技術才能滿足消費者的需求。目前的量子點技術更像是LCD的改進版,有害物質鎘的問題目前也沒有很好的解決方案;OLED被很多人鼓吹是未來電視技術的接班人,OLED目前也存在很多問題,諸如價格昂貴、有機材料存在先天缺失、技術還不夠成熟、產品的良品率不夠理想。相對於前兩者來說,液晶技術更加成熟,價格低、壽命極長、並且得到了充分的普及,無論是電視、手機、VR頭顯、車載顯示器、公共顯示設備等等受到了極為廣泛的應用,普及率非常之高。用戶最終選擇哪些技術、哪些產品並不重要,重要的沒有哪項顯示技術能終結液晶技術的發展。

未來幾年液晶顯示技術依舊是主流!

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    例 如在生物醫療領域,可以利用量子點的不同顏色來同時檢測多種病菌或者農藥殘留;而量子點應用於照明產業,可以大幅提升發光效能。 而針對大家比較關心的量子點「含鎘」問題,彭笑剛介紹稱,鎘是地球天然豐度頗高的一種元素,在我們的日常生活中到處都有。一臺2015年推出的 TCL的55英寸量子點電視的鎘含量,大約相當於大約1公斤的正常大米(符合世界衛生組織標準的)本身的鎘含量,對人體的傷害微乎其微。
  • 三分鐘了解量子點膜
    量子點電視顯示原理產品特性量子點,又可稱為納米晶,是一種由II-VI族或III-V族元素組成的納米顆粒。因此,各大液晶顯示廠商開始採用該技術。索尼:在2013年6月銷售的液晶電視中使用此技術。亞馬遜:2013年10月銷售的電子書「KindleFireHDX」裡使用。蘋果:在2014年2月公開發表量子點技術方面的專利。
  • 目前量子點正在朝著無鎘化和電致發光技術的堅定道路發展
    量子點電視的色域高達110%,遠超傳統LED的72%,發光效率比傳統LED發光效率提升30~40%,是傳統LED的6倍。由於量子點受到電或光的刺激,會發出各種不同顏色且非常純正的高質量單色光,在節能環保政策指引下可以在更低的電壓下工作,讓能耗降到最低。此外,由於量子點電視使用的無機材料不易被氧化,因此其顯像壽命比OLED多2萬小時。
  • 扒光量子點
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