量子點(diǎn)技術(shù)最新進(jìn)展：色彩鮮艷且可防藍光

量子點(diǎn)有可能是人類(lèi)有史以來(lái)發(fā)現的最優(yōu)秀的發(fā)光材料。

目前我們接收信息的硬件，無(wú)外乎手機電視Pad等，這些無(wú)一不需要顯示屏的助力。目前市面上被使用最多的屏幕有兩種，分別是OLED 屏幕與LCD屏幕。不過(guò)，在色彩顯示方面，已經(jīng)有更優(yōu)秀的技術(shù)出現，那就是量子點(diǎn)技術(shù)（Quantum Dots），對應量子點(diǎn)屏幕，即QLED屏幕。

早在80年代，美國貝爾實(shí)驗室就已經(jīng)對量子點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行研究。近些年來(lái)，飛利浦、三星、TCL等顯示器行業(yè)巨頭先后發(fā)布了相關(guān)產(chǎn)品，對量子點(diǎn)顯示器的普及起到不可忽視的作用，使得QLED逐漸走入大眾的視野。有科學(xué)家曾表示，“量子點(diǎn)有可能是人類(lèi)有史以來(lái)發(fā)現的最優(yōu)秀的發(fā)光材料”。

什么是量子點(diǎn)？

量子點(diǎn)是一種非常前沿科技的納米無(wú)機材料，晶粒直徑在2-10納米之間。量子點(diǎn)的光電特性很獨特，當受到電或光的刺激，會(huì )根據尺寸的大小發(fā)出不同顏色的、非常純正的高質(zhì)量單色光。

量子點(diǎn)有一個(gè)優(yōu)勢，通過(guò)連續調節量子點(diǎn)尺寸，可實(shí)現從藍色到綠色、到黃色、到橙色、到紅色的發(fā)射，色彩精準且純凈。

從色域對比來(lái)看，量子點(diǎn)可以做到100%的色域，還原我們所能感知的所有顏色。對比來(lái)看，目前大部分顯示屏只能還原50%左右，有一半的顏色是顯示不出來(lái)的。

量子點(diǎn)屏幕（QLED），即是利用量子點(diǎn)發(fā)光原理，在光源和屏幕之間添加了一層量子點(diǎn)薄膜，制成的屏幕。

QLED、OLED與LCD對比

總的來(lái)說(shuō)，相比OLED屏與LCD屏，QLED屏在色彩表現上非常出色，色域能輕易達到色彩標準BT2020的90%以上，甚至是100%。而且，相比前兩者的成本更低、能耗更少、壽命更長(cháng)。

雖然QLED屏有如此優(yōu)勢，但因技術(shù)原因，目前流行的屏幕依然是OLED與LCD屏，三者各有優(yōu)劣。

最早被大眾所熟悉和應用的是LCD屏幕，即液晶顯示器，通過(guò)偏光板特性來(lái)完成畫(huà)面顯示。具體來(lái)說(shuō)，LCD的構造是在兩片平行的玻璃基板當中放置液晶盒，下基板玻璃上設置TFT（薄膜晶體管），上基板玻璃上設置彩色濾光片，通過(guò)TFT上的信號與電壓改變來(lái)控制液晶分子的轉動(dòng)方向，從而達到控制每個(gè)像素點(diǎn)偏振光出射與否而達到顯示目的。

之后，隨著(zhù)人們對色彩顯示的更高要求，以及希望更薄、可彎曲的需求，OLED屏逐漸被大眾所認可。

OLED（OrganicLight-Emitting Diode，OLED）指有機發(fā)光二極管（OrganicLight-Emitting Diode，OLED），與傳統的LCD顯示方式不同，OLED無(wú)需背光燈，采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板（或柔性有機基板），當有電流通過(guò)時(shí)，這些有機材料就會(huì )發(fā)光。與此同時(shí)，OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄，可視角度更大，并且能夠顯著(zhù)節省耗電量。

然而，人類(lèi)對色彩的要求是不斷提高的，于是QLED應運而生。

QLED全稱(chēng)為量子點(diǎn)發(fā)光二極管，成像原理是在光源和屏幕之間添加了一層量子點(diǎn)薄膜。相比LCD與OLED屏幕，QLED所展現的色彩更飽滿(mǎn)，層次感更高，亮度更高，純凈度也很高。從色域上看，QLED很輕松的就能夠達到色彩標準BT2020的90%以上，但是OLED與LCD只能做到70%左右。

除此之外，QLED還有一個(gè)優(yōu)勢，那就是突破了之前技術(shù)的屏幕尺寸上限。

具體來(lái)說(shuō)，目前常用的OLED屏尺寸如果想要變大，不僅會(huì )導致成本的上升，同時(shí)還帶來(lái)良品率降低問(wèn)題。以電視為例，70寸大屏已成常態(tài)，但OLED難以支持，而QLED卻能輕松突破100寸的尺寸，視覺(jué)效果非常震撼。

在這一點(diǎn)上，QLED的優(yōu)勢已經(jīng)逐漸顯露。事實(shí)也是如此，從2019年全年的消費數據來(lái)看，在電視這一產(chǎn)品上，選擇QLED的消費者數量是選擇OLED的2.5倍。

量子點(diǎn)屏幕最新應用

只不過(guò)，雖然QLED屏有低成本、高畫(huà)質(zhì)表現與節能環(huán)保等特點(diǎn)，但由于技術(shù)原因，目前暫未普及。

目前，QLED屏幕最常見(jiàn)的應用是在電視上，比如小米2019年發(fā)布的小米5 Pro系列的55寸電視，這是小米首款量子點(diǎn)電視，NTSC色域達到了108%。在畫(huà)質(zhì)上，該款電視 相比前代產(chǎn)品有了明顯進(jìn)步。

除了小米，TCL、索尼和三星都有QLED屏電視產(chǎn)品。比如TCL的C8至臻QLED TV、索尼的KD-65X9500G和三星的82Q60等。其中TCLC8至臻QLED TV和三星82Q60是量子點(diǎn)大屏電視中的代表機型，在畫(huà)質(zhì)色彩表現上領(lǐng)先于一眾高端機型。

而就在最近，南京大學(xué)正試圖將量子點(diǎn)技術(shù)與臺燈、Pad等日常產(chǎn)品相結合，基于量子點(diǎn)技術(shù)實(shí)現防藍光功能。

眾所周所，生活里的白光由紅黃藍三基色組成，其中紅光波長(cháng)在600-700nm之間，黃光波長(cháng)在500-600nm之間，藍光波長(cháng)在400-500nm之間。波長(cháng)越短，能量越高，穿透力也就越強。日光燈之所以會(huì )刺眼，就是被波長(cháng)短、頻段高的藍光導致的。

但并不是所有藍光都會(huì )傷害視網(wǎng)膜一般而言，在380~450nm波段的短波長(cháng)，因為能量高刺激大，被稱(chēng)之為有害藍光。而通過(guò)利用量子點(diǎn)吸收光譜的原理，可以讓量子點(diǎn)屏幕吸收有害藍光，從而轉換成低藍光效果，再將這一技術(shù)運用到傳統臺燈、Pad等產(chǎn)品上，即可實(shí)現“護眼”效果。

目前相關(guān)學(xué)術(shù)成果，南京大學(xué)研發(fā)團隊已經(jīng)發(fā)布在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Nature》、《Science》子刊上。

總的來(lái)說(shuō)，量子點(diǎn)技術(shù)還未得到全面普及，但鮮艷的色彩顯示、低成本、易塑性等特點(diǎn)，決定了它的未來(lái)大有可期，讓我們拭目以待。

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