20世纪80年代，研讨人员偶尔发现一个细小粒子（或许说是纳米晶体）具有共同的电学特性。这种奥秘的纳米晶体也是半导体的一种，研讨人员将其命名为量子点。量子点这个概念在2013年前一向默默无闻，而索尼发布的一款运用了这种无机半导体纳米晶体的液晶电视将这个概念彻底引爆。抛开这些专业名词，其实这种物质的效果便是进步电视的颜色饱和度，以极小的投入换来更好的画质。
什么是量子点？
量子点经过必定的化学工艺制作而来，其巨细只需10到2纳米。这些量子点能够融入晶体管或薄膜中以便绑缚出售。它们是可调的，可将短波光源转化为各种颜色的光。
量子点显现器的呈现时一个重磅炸弹，其他厂商也不得不抓紧时间赶上这波潮流的末班车。LG、三星和其他OEM厂商就一股脑的推出了自家的量子点电视。其他，量子点技能也开端了向新商场拓宽——未来固态照明和太阳能等范畴都会呈现它的身影。
能够幻想，量子点会很快成为电子资料范畴新的增长点。Touch Display Research公司的最新数据显现，大约有六十家单位都在进行量子点的研讨，包含企业、研讨机构和大学等。
Touch Display Research公司的最新数据显现，整个2013年，量子点组件的商场规模就到达了7500万美元。该公司猜测2016年量子点显现器和灯火组件的商场总规模可能会超越20亿美元，2025年这一数字乃至会上升到106亿美元。
“量子点的残杀才刚刚开端，未来的质料商场是归于咱们的。”Nanoco公司CEO Michael Edelman说道，该公司量子点技能范畴的首要技能巨子之一。
“只需量子点资料的产能能赶快走向正轨，它就能很快在LCD工业中占有一席之地，全面掩盖从110英寸到手机巨细的显现器的商场。”Edelman说道。“其他，咱们现已开端试着在灯饰职业出售装备了量子点资料的产品，该资料能够大幅进步LED的亮度。对咱们来说这仅仅小试牛刀，未来量子点资料必定会席卷整个职业。”
不过要想上升到如此高度，该技能还面对许多应战，首要需求提及的便是高端LCD电视。现下这类电视大大都运用的都是根据镉的量子点资料，归于II-VI族化合物，但镉会对环境形成污染。不过若没有了这一元素，量子点的效能又会大打折扣。
其他，在本钱和制作工艺上，量子点技能也面对着严重应战。Applied Materials公司显现器业务部门商场主管Max McDaniel说：“这种资料本钱实在太高了，再加上它是灵敏资料，表面积巨大，所以极易被氧化。哪怕一点点的空气或水汽都会彻底销毁量子点。”
LG的量子点电视
量子点电视的未来
业界普遍认为，羽翼未丰的量子点工业不会走的那么一往无前，想要跟上供货商、商业联盟和技能进步的脚步可没那么简单。
现下的量子点工业呈现鼎足之势的局势，Nanoco、Nanosys和QD Vision三家公司简直将商场分割殆尽。
我国的电视制作商成了最早的量子点技能追逐者，但他们并没有掀起什么波涛，不过当业界领导者之一的三星参加战团，这种状况就彻底改变了。本年三星就推出了从属高端LCD电视的SUHD产品线。
为了全面进步画质体现，三星在自家的SUHD LCD电视中交融了两种超强技能，也便是4K和量子点。4K（UHD超高清）技能咱们现已挺了解的了，其分辨率是现有全高清电视的4倍，清晰度也会有相应的进步。其他，SUHD产品线的量子点资料还彻底不含镉，做到了真实环保，该技能来自量子点三巨子之一的 Nanosys。“这系列电视肯定是现下旗舰产品的画质标杆。”三星电子美国分部的高档副总裁Dave Das说道。
三星SUHD电视的呈现还有其他重要意义。这些年来，一众电视厂商都在环绕OLED电视做文章，投入了很多的研制资金，但至今无法在大尺度OLED上有所作为，量子点技能的引进让大屏电视商场重获活力。OLED电视的制作工艺反常杂乱，且需求从头建厂，但量子点电视就不同，现有的LCD出产线照样能派上用场。
因而许多OEM厂商都开端转投量子点电视，这样一来量子点技能就在LCD电视商场重获新生了。Nanoco公司的Edelman说：“该技能让OEM厂商有才能出产高端4K电视，而之前在OLED方面的巨大出资便是为了进步颜色体现，但现在量子点技能用很少的本钱就做到了。”
不过在技能方面，OEM厂商也需求取舍，由于每家量子点厂商供给的技能都有所不同。
举例来说，量子点一般都是球形的，但一起它们也有棒状形状和有延伸四足的形状。“形状的不同造就了不同量子点的共同光学和电子特性，所以其运用规模也不同。”NanoPhotonica公司的资料开发主任Jesse Manders说道。
不过量子点的出产仍是适当有难度的，确保其良品率便是其间的应战之一。而确保画质的状况下还要满意制作设备的要求，这又是其他一大应战。
现存的量子点技能首要有两种 光致发光（PL）和电致发光（EL）。不过现在商用的都是PL技能的量子点，EL量子点还仍然在研制中。
“在PL技能中，你需求用光来影响量子点，之后它就会吸收光源并宣布不同颜色的光。这一进程的学名叫做降频转化。”QD Vision公司John Ho说，“EL技能则运用电流来影响量子点。”
根据PL技能的量子点有两种方法的出货产品——管状的或薄膜状的。QD Vision公司首要出售管状产品，而其它大都厂商则主销薄膜产品。
“咱们可不仅仅质料出产商。由于只卖质料的话下流厂家不必定能用好。”Ho说道。“所以咱们出产玻璃管，该产品直接封装了咱们的量子点技能。”
不过无论是管仍是薄膜，量子点技能都拯救了现有的LCD电视。一般的LCD电视要经过LED背光模组来点亮显现层，而显现层极端杂乱，包含玻璃、偏振器、薄膜晶体管、液晶和颜色过滤器等一系列杂乱组件。
而最大的问题便是LED背光组。“一般的LED背光都是参加了磷化镓的蓝光版别，但磷的危险性很大。”Ho说道。“咱们看到的是穿过了玻璃面板的白光，不过这些白光不纯洁。而RGB过滤器则会截下一部分光并转化为咱们熟知的三原色，但实际上大都的过滤器都给不了咱们好画质，由于它总是形成红绿蓝颜色光的串扰和外泄。”
一般LCD和量子点LCD显现器结构比照示意图
而量子点就不再是电视的一个组件了，而是彻底交融了进去，这就很好的处理了现有问题。“咱们选用了GaN LED，所以就不再需求黄磷了，取而代之的是赤色和绿色的量子点管。”Ho说道。“而来自LED的蓝光开释之后，会在进入导光板之前影响这些量子点——其间的红绿量子点会充沛吸收这些光线并转化出所需颜色，其转化率乃至能挨近百分之百。”
QD Vision公司的新技能还在不断研制中，而薄膜产品也正在掀起浪潮。在这种技能中，量子点会涣散在一张薄片上，这张薄片就整合在电视的显现层中。Nanoco公司Steve Reinhard说：“对制作商来说，这是极好的代替计划。”
Nanoco便是薄膜技能的代表厂商之一。为了尽可能下降本钱让其打进干流商场，该公司上一年与美国陶氏化学公司签订了一项协议，而后者在韩国具有国际最大的量子点出产厂。
此外，Nanoco、LG和三星等厂商也在共同努力主推环保的无镉量子点技能，而欧盟明令禁止镉呈现在电子设备中。
鱼与熊掌不可得兼，无镉量子点尽管环保，但效能却有所下降。针对这一问题，Nanoco也开宣布了专有的分子耕种技能。这一技能的参加让无镉量子点与传统量子点技能在效能上的距离缩小了不少。
其它办法
除了以上这两种干流办法，业界还有一些其他技能。“除了本钱方面的要素，发热问题也很难处理。”Quantum Materials公司商场总监Art Lamstein表明，该公司是一家四足型量子点供货商。
发热和水汽会下降量子点的效能体现。不过最近Quantum Materials公司就拿出了最新的耐热无镉量子点，最高工作温度可达260摄氏度。
而在本钱操控方面，Quantum Materials公司使用微反应设备打造了全自动化的出产进程。相反，一些制作商却选用手艺批处理方法，但这样产值就得不到确保了。“业界大都厂商都没有才能出产完好可用的量子点，便是由于他们选用手艺批处理的出产方法。”Lamstein决心满满的说道。“咱们的自动化处理能够使量子点良率到达95%，特别是四足型量子点，咱们肯定是业界俊彦。”
via semiengineering
