你是否曾想過，如何讓 TFT LCD 顯示器的色彩表現更加出色？是否有一種技術能擴展色域，讓顯示器呈現更加豐富細膩的色彩，提升視覺的享受?

有的! 量子點(Quantum Dot;QD)技術能讓顯示效果更加驚艷! 量子點就像微小的彩色燈泡，能釋放出不同顏色的光，使顯示器的色域更廣，呈現出更鮮活、逼真的顏色，享受多層次色彩的視覺饗宴。

量子點技術原理介紹

量子點(Quantum Dot)，是一種奈米等級的半導體材料。通過改變不同材料的粒徑大小，可調整發光波長。如圖1當受到藍光(例：450 nm)激發時，量子點會發出高純度的單色光，實現更鮮艷的紅、綠、藍色彩，從而提升顯示器中的三原色的色彩純度，使肉眼能見到更鮮明的顏色。

圖1

量子點的粒徑大小會直接影響其發光波長：粒徑越大，激發出的波長越長，通常呈現紅光；粒徑越小，則會激發出短波長的藍光。舉例來說：硒化鎘(CdSe)量子點的粒徑在10 nm時會激發出紅光，粒徑5 nm時會激發出綠光，粒徑2 nm時會激發出藍光。(圖2：量子點大小VS.激發波長關係示意圖)這些量子點能夠以光激發的方式發光，應用於顯示器時，猶如增添了彩色特效，使顯示器呈現更鮮豔、更真實的顏色，提升觀賞體驗，讓視覺感受更加舒適愉悅。可以說，量子點技術為顯示器色彩帶來了層次更豐富、細膩且飽和的精采表現!

圖2：量子點大小VS.激發波長關係示意圖

什麼是色域(Color Gamut)?

色域(Color Gamut)是指顯示器的色彩再現能力及範圍。當色域範圍大時，表示人眼看到更多的顏色。在色彩學領域，色域的大小可以用面積表示。國際照明委員會於 1931 年創立 CIE 1931 XYZ 色彩空間(Color Space)，這是一個首創以數學方式表示顏色的標準光譜，旨在將人眼可見的顏色及亮度進行識別和量化。透過CIE 1931 xy色度圖的座標系統，任何顏色都能在色度圖上找到對應位置。

為了計算顯示器的色域，可以通過量測顯示器畫面訊號的RGB三原色xy座標，將3個點連成三角型區域，計算其面積，這樣就得到了顯示器的色域範圍(圖5)。在電視業界，較常使用的標準是美國國家電視標準委員會 (National Television System Committee, NTSC) 制定的色彩標準。

TFT 顯示器VS量子點顯示器

TFT顯示器(TFT Display)：

一般的 TFT LCD 結構中，背光模組(BLU)使用的白光LED是由藍光LED晶片搭配YAG螢光粉(Phosphor)產生白光，並透過色彩濾光片(Color Filter)來調整紅、綠和藍等顏色。如圖3.1白光透過紅色的濾光片即產生紅光，綠光及藍光道理相同。但是這種方式產生的顏色並不會是純色，如圖3.2因為白光LED發光光譜很廣，顏色會互相干擾。

量子點顯示器(Quantum Dot Display)：

在現今的顯示器產業中，大多數量子點(Quantum Dot)都是製作成薄膜的形式，稱之為量子點薄膜(Quantum Dot Film)。如圖4.1當原有的TFT LCD結構中加入量子點技術時，將量子點薄膜(QD Film)加入到TFT模組中，並用藍光激發量子點材料，使其發出紅光、綠光，並與藍色背光混和形成白光，再通過液晶層和彩色濾光片，實現全彩顯示，即量子點顯示器。

量子點顯示器的優點如下:

色彩效果提升：
由於量子點能夠激發出特定波長的光，且發光光譜的半高寬 (Full Width at Half Maximum; FWHM)窄至20~35nm，因此可以減少顏色之間的交叉干擾，如圖4.2，並提高色彩準確度和純度，讓顯示器的色彩表現力得到顯著提升。

色域範圍增廣：
量子點的加入還可以擴展顯示器的色域空間，使得它能夠呈現更廣闊的色彩範圍。這同時意味著在顯示特定的色彩時，能夠更準確地呈現出真實世界中的色彩。

總結來說，應用量子點技術，可以顯著提升TFT LCD結構中色彩呈現的效果。量子點能夠提供更高純度、更飽和的顏色，同時擴展色域空間，使得顯示器能夠呈現更加真實、精確的色彩。

解決方案

以華凌光電(WINSTAR)實際機種WF101N為例進行分析，讓我們來看看透過量子點技術，實際測試添加QD Film後，顯示器色彩效果呈現是否有得到顯著改善。根據測量的CIE 1931 xy色座標位置圖(圖5)及數據(表1)得知，當顯示器加了QD Film後 (如圖5灰線)，色域的涵蓋面積比一般TFT LCD及NTSC標準值更為廣泛。以 NTSC 標準值100%(如圖5黑線)為基準，無QD Film的 WF101N NTSC 數值為74%(如圖5黃線)，而添加QD Film的 WF101N NTSC 數值則提升至111%(如圖5灰線)。測試結果表明量子點技術能有效擴展顯示器的色域範圍，實現更豐富的色彩表現。

圖5: CIE 1931

實際的視覺效果(如圖6)，左邊為一般的TFT LCD，右邊則是添加了QD Film的TFT LCD。 明顯可以看出，添加了QD Film的模組在色彩層次上更為豐富、鮮豔，且飽和度也更高。

圖6

透過量子點(QD)技術應用，WINSTAR 的TFT LCD在顯示色彩效果上實現了顯著提升。量子點技術能夠提供更純淨、更飽和的顏色，同時擴展色域，使顯示器能夠呈現更加真實、精確的色彩。這使顯示器看起來不僅更美麗，也更具吸引力。