北京時間01月05日消息，中國觸摸屏網(wǎng)訊，一、什么是量子點

量子點是一種溶液半導體納米晶。量子點的尺寸從2納米到8納米，根據(jù)直徑不同同一種化學成分，可以發(fā)射出從藍色、綠色、黃色、橙色、到紅色不等的光。

量子點技術(shù)最初在上個世紀70年代末出現(xiàn)，是西方國家在石油危機時希望尋找到一種高效的光電轉(zhuǎn)化技術(shù)時發(fā)現(xiàn)的。科學界認為“量子點有可能是人類有史以來發(fā)現(xiàn)的最優(yōu)秀的發(fā)光材料。“,因為量子點可以通過改變尺寸實現(xiàn)連續(xù)可控的發(fā)光，需要什么波長的光就可以做到什么波長。除此之外，量子點發(fā)光材料的色純度非常純，這也是人類所掌握的其他發(fā)光材料很難比擬的。

目前在國際上，量子點相關(guān)研究是一個非常熱門的領(lǐng)域，一年發(fā)表的論文數(shù)量可以以萬計。而對量子點顯示理論做出了重要貢獻的美國科學家Brus和前蘇聯(lián)的科學家Efros也是諾貝爾獎的大熱門。

二、量子點在顯示領(lǐng)域的應用

量子點技術(shù)能發(fā)揮用途的領(lǐng)域主要有：LED、太陽能電池和生物-醫(yī)學標記三個。但我個人認為真正能夠比較快的進入到人類生活的還是LED照明領(lǐng)域。

第一代量子點技術(shù)的應用是”光致發(fā)光“元件。在藍光LED前面加上分布有綠色和紅色量子點的膜，就可以發(fā)出液晶顯示器所需要的白色背光。量子點白光背光源和傳統(tǒng)白光背光源相比，紅、綠、藍三原色的色純度很高，在光譜圖中看就是有三個非常明顯的”峰“，而不是普通LED背光源那樣是一片平坦而連續(xù)的白光。

光致發(fā)光的量子點主要解決了傳統(tǒng)液晶顯示色域過小的致命問題。即便是目前行業(yè)里最新的BT2020色域，量子點理論上也可以做到接近100%。現(xiàn)在市面上的量子點電視（聚合閱讀）機色域基本可以達到BT2020的65%-90%不等（普通液晶屏幕，包括蘋果手機屏幕，只能覆蓋50%左右的BT2020色域）。

目前正在研究的第二代量子點技術(shù)則是以“電致發(fā)光”材料為代表的應用。所謂“電致發(fā)光”是說在這種材料通上電流就可以直接發(fā)光，應用在液晶顯示設備上的話就不需要背光源和彩色濾光片。由于量子點是無機材料，它不僅穩(wěn)定性更好，也可以實現(xiàn)柔性顯示甚至印刷顯示，擁有非常廣闊的應用前景。目前這項技術(shù)還處于實驗室階段，我預計3-5年時間就可以開始逐步走出實驗室開始商業(yè)化應用的嘗試。

三、關(guān)于量子點中鎘污染的問題

第一代量子點，也就是光致發(fā)光的量子點在生產(chǎn)過程中會使用一定的隔化物，因此目前對量子點電視爭議最大的一點就是其“環(huán)保性”。

而鎘的毒性之所以得到大家的警惕主要是因為鎳鎘電池和礦山排放。一節(jié)大號鎳鎘電池含高達22g的鎘，臺灣等地因為生產(chǎn)這種電池出現(xiàn)過鎘含量大大超標的“鎘大米”。但是在量子點電視上，一個平方厘米的量子點LED只需要0.000002g的鎘，是一節(jié)鎳鎘電池的千萬分之一、大致相當于一支香煙的鎘量。現(xiàn)在市面上的量子點背光源電視，以一臺去年上市的TCL 55吋量子點電視為例，里面的鎘含量大約相當于一公斤國際標準大米的鎘含量。也就是說你吃掉一臺電視，才相當于吃了一公斤國際標準大米。所以，量子點電視中鎘的含量從科學角度看不可怕，但被一些不明真相的人渲染的可怕了。

其次，電視買回去不是吃的，量子點電視中的鎘都被封裝到高分子的介質(zhì)中了。以我所熟悉的量子點電視元件為例，量子點材料是不會泄露的，自己也不會跑出來，就算砸碎也不會跑出來，極其難以被人體吸收、極其難以被釋放進入空氣和水中。在美國做量子點生產(chǎn)時為了拿到美國環(huán)境保護總署的批件，把量子點元件粉碎、用鹽酸浸泡，最終結(jié)果是在鹽酸溶液中沒有測出鎘。

關(guān)于量子點鎘的危險問題，還有兩個事實可以和大家分享：

第一，我在美國發(fā)明的量子點生產(chǎn)技術(shù)叫做綠色合成化學。后來美國的QDvision公司把這個技術(shù)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化了，申請到了美國的“綠色化學總統(tǒng)獎”。

第二，我在美國和中國實驗室的學生、NN-Labs和納晶的同事，一般每年去檢查身體的鎘含量。在過去十幾年里，還沒有任何人查出身體里有可檢測量的鎘。

所以相比較而言，量子點電視的含鎘問題，從科學角度看不是問題。

四、量子點和OLED有可比性么

OLED也是現(xiàn)在比較熱門的 一種自發(fā)光顯示技術(shù)。過去普遍認為電視機的發(fā)展路線圖是從CRT-LCD液晶-OLED，但如果量子點可以做到電致發(fā)光，那么將對OLED技術(shù)路線形成挑戰(zhàn)。

相比于第一代基于光致發(fā)光技術(shù)的量子點背光源電視，OLED TV在黑場、柔性、視角上確實擁有優(yōu)勢。黑場就是完全黑的時候，LCD永遠趕不上OLED；柔性，OLED可以在柔性的基材上做。但是在亮度和色域范圍上，第一代光致發(fā)光量子點就已經(jīng)不輸于OLED了。

如果電致發(fā)光的量子點走出實驗室，那么我相信OLED最后的這些優(yōu)勢很快都會消失。用電致發(fā)光量子點做顯示，同樣是量子點，同樣的材料，電致發(fā)光不受濾色片的限制，能實現(xiàn)的色域范圍比光致發(fā)光的更大。而且在生產(chǎn)的能源消耗、終端產(chǎn)品壽命等方面，量子點的優(yōu)勢會更加凸顯。

五、量子點技術(shù)的未來

在光致發(fā)光的第一代量子點電視上，我們中國目前是不落后別人的。從做量子點材料和背光源元件角度看，目前最有競爭力的三家公司：QDVision 、Nanosys、納晶科技。前面兩家是美國公司，QDVision可以生產(chǎn)管式量子點背光源、Nansys的量子點可用于生產(chǎn)薄膜式量子點背光源，只有納晶科技的量子點可以同時生產(chǎn)兩種量子點背光源元件。

我從美國回來以時認為以電致發(fā)光的量子點技術(shù)是最容易突破的領(lǐng)域。于是，我們實驗室開始集中精力攻克量子點電致發(fā)光材料。一般情況下，研究量子點發(fā)光都是研究它們的光致發(fā)光，特點是一個光子進來就可以發(fā)光了。而做電致發(fā)光原理完全不一樣，需要一個電子和一個空穴同時到達一個量子點。我們在浙大的實驗室，過去幾年的主要精力首先是理解、控制量子點的光致發(fā)光，并將其提高到了前所未有的水平。在此基礎(chǔ)上再實現(xiàn)為電致發(fā)光量子點。
而我們國家工信部也把量子點打印顯示是國家關(guān)鍵技術(shù)，是下一代顯示產(chǎn)業(yè)的方向。科技部也發(fā)布了“十三五”計劃，其中把QLED打印顯示列為關(guān)鍵共性技術(shù)。國家認為量子點打印技術(shù)很有希望成為下一代顯示的主流。這個方面我們要保持目前的領(lǐng)先地位。如果實現(xiàn)了這一點，對國家的戰(zhàn)略價值意義重大。中國是全世界最大的顯示終端生產(chǎn)商，但是我們在LCD和OLED高端的顯示模組和模組里的高端東西基本上靠進口，這消耗了非常多的外匯儲備。量子點打印顯示領(lǐng)域如果能夠力保持領(lǐng)先地位，并借這個領(lǐng)先地位在整個產(chǎn)業(yè)過程中間占據(jù)制高點，對國家戰(zhàn)略是非常重要的。畢竟，顯示是一個關(guān)乎到我們生產(chǎn)生活方方面面的大產(chǎn)業(yè)。
頂級科學家眼中的量子點顯示技術(shù)

    本文來自：http://www.zc28898.cn/lcd/news/dynamic/2018/0105/49305.html

關(guān)于彭笑剛教授：2009年歸國，現(xiàn)任浙江大學化學系教授。從1999到2009的10年里，歷任美國阿肯色大學化學系助理教授、副教授、教授、講座教授。1994到1999年期間，他在加州大學伯克利分校從事博士后研究，后轉(zhuǎn)任研究員。1987年到1992年，彭笑剛在吉林大學先后獲得學士、碩士、博士學位。從2001年開始獨立研究以來，彭笑剛致力于納米材料和納米化學領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究。其廣泛影響，一方面表現(xiàn)為學術(shù)界影響力（根據(jù)2000-2010年發(fā)表工作的平均影響力，入選湯姆森路透全球100名頂尖化學家，排名第八）；另一方面，他發(fā)展的合成化學引領(lǐng)著學術(shù)界量子點研究的發(fā)展、發(fā)明的合成和加工方法奠定了量子點工業(yè)應用的基礎(chǔ)。（本文主要觀點和資料均引自浙江大學化學系博士生導師、國際量子點顯示領(lǐng)域資深專家彭笑剛教授。）

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