量子點技術越來越受關注,科普文章也是一大堆,但是盡用些枯燥的專業術語,門外漢看了一頭霧水,總覺得很高大上卻又總是不得其解。終於,在TCL舉辦的「科學家面對面 量子點顯示科技科普大講堂」活動上,量子點頂尖專家、浙大教授彭笑剛用簡單易懂的語言為大家科普了量子點相關知識。想知道量子點究竟是什麼嗎?往下看,彭教授為你揭開量子點「廬山真面目」!
什麼是「量子點」?
目前,由於全人類正面臨著自然資源短缺的問題,無法避免的能源危機也在呼喚新材料的誕生。而真正具有科學意義的新材料需要滿足三個條件:在原子和分子水平上重構物質、實現全新的或者更好的性能、改變人類生活方式。量子點充分滿足這三個條件,同時更是人類有史以來發現的最優秀髮光材料。
簡單來說,量子點是肉眼看不到的、極其微小的無機納米晶體。每當受到光或電的刺激,量子點便會發出有色光線,我們所看到的光線的顏色由量子點的組成材料和大小形狀決定,一般來說,通過改變量子點晶體的尺寸可以改變發光顏色。
舉個例子,一般量子點顆粒越小,會吸收長波,顆粒越大,會吸收短波。比如2納米大小的量子點,可吸收長波的紅色,顯示出藍色。8納米大小的量子點,可吸收短波的藍色,呈現出紅色。
TCL從2014年推出量子點電視以來,正式開始了量子點在國內的市場化試探。尤其今年推出了QUHD量子點電視之後,更是在音畫質等方面取得了重大突破,率先推動量子點民用化、商用化和市場化落地。
「量子點」有什麼用?
我們都知道,LCD面板的成像原理可以概括為兩張玻璃基板之間加入液晶分子,通入電壓後分子排列發生曲折變化,屏幕通過電子群的衝撞,製造畫面並通過外部光線的透視反射來形成畫面。液晶本身並不發光,需要配備高質量的CCFL冷陰極背光燈形成明亮的圖像。隨後,背光源由CCFL改為LED背光源,便成為了我們常說的LED電視。
運用量子點材料的電視是以藍色LED為背光源,將採用量子點的光學材料放入背光燈與LCD面板之間,從而可以通過擁有尖銳峰值的紅、綠、藍光獲得鮮豔的色彩。如果您沒明白的話,讓我再換一種說法,量子點會在LCD電視的LED背光上形成一層薄膜,用藍色LED照射就能發出全光譜的光,從而對光線進行精細調節,進而大幅提升色域表現,讓色彩更加鮮明。
打個或許不恰當的比方,傳統的LCD電視就像姑娘出門只化了裸妝,雖然也足夠美麗但臉部總顯得沒那麼立體,而量子點電視則像給姑娘塗上了全套彩妝,真是賞心悅目明豔動人啊。
「量子點」有什麼優勢?
首先,量子點屬於無機材料,穩定性強、壽命長、不易老化。打個比方,組成巖石的物質大部分都是無機物質,人的身體大部分則由有機物質組成,石頭天天被太陽照射不會發生病變,我們要是天天站在天陽底下暴曬恐怕很容易患上皮膚癌。
其次,量子點具有全色域顯示優勢和精準的色彩控制。傳統的LCD面板色域受到濾光板性能的限制,但量子點發出光譜極為狹窄,因此色域更高,能產生更豐富的色彩。寬色域對畫面的立體感和質感有明顯的提升作用,就像一個姑娘臉部用修容粉打了陰影之後必然顯得更加立體,更加美麗。
再次,量子點具有低功耗的特點。因為量子點屏幕的每個像素也由獨立的LED光源驅動,因此功耗也更低。
根據國內權威的泰瑞特實驗室(國家廣播電視產品監督檢驗中心)首次公開檢測結果顯示,TCL QUHD電視核心指標遠超全行業,特別是色域覆蓋率是大資料庫中最高值、峰值亮度超越行業平均水平77.9%、色彩亮度超越行業平均水平26%。
「量子點」材料有沒有毒?
曾經有人稱量子點電視含有對人體有害的「鎘」元素。但事實是,正常使用不會釋放該元素,也不會對人體產生危害。以一臺55英寸量子點電視為例,其鎘含量相當於符合世界衛生組織的1kg大米中的所有鎘含量。那麼,我們吃完一公斤大米會被毒死嗎?答案是不會。而且,量子點電視中的新材料會被嚴格封裝,不會洩露也不會給人體造成損害。
TCL量子點電視已經通過歐盟的環保認證,因此TCL量子點電視是符合安全環保標準的產品,消費者完全可以放心購買使用。那些指責量子點電視含鎘且危害人們健康的人完全是出於商業操作的目的,鼓吹量子點電視的危害。
發展量子點顯示有什麼意義?
彭笑剛介紹,顯示產業從CRT、到LCD、再到OLED,核心技術一直掌握在國外巨頭手中,OLED電視更完全以韓企LG為主導。目前,我國進口背光模組有非常大的外匯消耗。如果中國各方力量聯合起來把量子點技術做好了,將打破這個局面。量子點對於國民經濟轉型有著重要的意義。
量子點顯示技術主要分為光致發光與電致發光兩個階段,目前TCL、海信、韓國三星等企業已經實現了光致發光產品的落地。據了解,基於第一階段的光致發光,其性能已經優越於現有的電視,無論從色彩、功耗還是整體的效果上,都實現了突破。而第二階段的電致發光,彭笑剛直言將是人類最可能的下一代顯示技術選項。
電致發光量子點(QLED)技術非常有價值,會對整個行業產生翻天覆地的變化。QLED將可以像OLED一樣自發光,不需要背光源,並且實現柔性顯示、超薄造型,卻不存在OLED的缺陷,是一個顛覆性的技術革新。對於QLED,中國的技術領先全球,是全球第一梯隊的排頭兵。
未來,當電致發光的量子點技術投入應用後,照明和顯示行業將得到顛覆。屆時,運用量子點可以像列印報紙一樣列印電視,能夠有效減少廢料,對緩解全球能源危機也將起到重要的作用。可以說,「量子點」前途一片光明。
在TCL等企業的努力下,量子點印刷顯示正在從「實驗室」走向落地應用。作為國內唯一完成產業鏈垂直整合的企業,TCL已經在量子點材料合成、量子點印刷器件、印刷顯示工藝技術、G4.5印刷顯示平臺、G8.5印刷顯示平臺等五大部分得到優先布局和均衡發展,搶佔印刷顯示領域的技術尖端。
量子點顯示技術已經受到了國家「十三五」規劃的重點關注,如近期科技部公示了國家重點研發計劃清單,由彭笑剛牽頭的「量子點發光顯示關鍵材料和器件研究」就入選了「戰略性先進電子材料」重點專項,工信部更宣布量子點列印顯示是國家重點發展的關鍵技術。在國家、企業、研發機構的合力之下,中國的量子點顯示技術,將有望率先在全球實現新的突破,量子點的未來發展空間不可想像。
這麼厲害的技術,不正是提高逼格的絕佳素材嗎?下回跟哥們兒喝酒吹牛或者跟姐妹們聊天時就給他們科普下量子點顯示技術吧,也算為中國的科普事業做貢獻了。對了,如果你正好需要一臺電視的話,別猶豫啦,就是TCL QUHD量子點電視了!
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