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史上最强的量子点技术科普文

艾瑞网 2018-06-20 01:38:24

众所周知,谷歌一直致力于量子计算机的开发。表面看去,这是一种新技术得到了应用,但在这背后,却隐含了一个时代即将到来的信息!除了量子计算机,量子理论在其他很多领域也得到了应用,比如量子通信、量子点技术等等,人类即将步入量子时代!




量子计算机、量子通信都还在研究阶段,所以,我们今天着重谈谈离我们生活最近的量子点技术。虽然量子点显示技术走进公众的视野已经有了相当长的时间,但是普通人仍然难以理解这一技术的原理和前景。量子点是显示技术领域的重要创新,决定未来显示行业的格局,专家疾呼:中国企业在这一领域绝不能掉队,加强公众对量子点技术的认知度和接受度迫在眉睫!


7月22日,TCL在浙江举办“科学家面对面——量子点显示科技科普大讲坛”活动,浙江大学教授、量子点资深专家彭笑刚与来自全国各地100多位媒体记者,面对面探讨量子点显示技术现状以及未来前景,用权威声音揭开量子点的神秘面纱。出人意料的是,资深专家彭笑刚教授并没有用太多晦涩的语言解释量子点显示技术,从而让在场的每个人都明白了这一影响人类未来的技术。


什么是“量子点”?


目前,由于全人类正面临着自然资源短缺的问题,无法避免的能源危机也在呼唤新材料的诞生。而真正具有科学意义的新材料需要满足三个条件:在原子和分子水平上重构物质、实现全新的或者更好的性能、改变人类生活方式。量子点充分满足这三个条件,同时更是人类有史以来发现的最优秀发光材料。




简单来说,量子点是肉眼看不到的、极其微小的无机纳米晶体。每当受到光或电的刺激,量子点便会发出有色光线,我们所看到的光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定,一般来说,通过改变量子点晶体的尺寸可以改变发光颜色。


举个例子,一般量子点颗粒越小,会吸收长波,颗粒越大,会吸收短波。比如2纳米大小的量子点,可吸收长波的红色,显示出蓝色。8纳米大小的量子点,可吸收短波的蓝色,呈现出红色。


TCL从2014年推出量子点电视以来,正式开始了量子点在国内的市场化试探。尤其今年推出了QUHD量子点电视之后,更是在音画质等方面取得了重大突破,率先推动量子点民用化、商用化和市场化落地。


“量子点”有什么用?


我们都知道,LCD面板的成像原理可以概括为两张玻璃基板之间加入液晶分子,通入电压后分子排列发生曲折变化,屏幕通过电子群的冲撞,制造画面并通过外部光线的透视反射来形成画面。液晶本身并不发光,需要配备高质量的CCFL冷阴极背光灯形成明亮的图像。随后,背光源由CCFL改为LED背光源,便成为了我们常说的LED电视。




运用量子点材料的电视是以蓝色LED为背光源,将采用量子点的光学材料放入背光灯与LCD面板之间,从而可以通过拥有尖锐峰值的红、绿、蓝光获得鲜艳的色彩。如果您没明白的话,让我再换一种说法,量子点会在LCD电视的LED背光上形成一层薄膜,用蓝色LED照射就能发出全光谱的光,从而对光线进行精细调节,进而大幅提升色域表现,让色彩更加鲜明。


打个或许不恰当的比方,传统的LCD电视就像姑娘出门只化了裸妆,虽然也足够美丽但脸部总显得没那么立体,而量子点电视则像给姑娘涂上了全套彩妆,真是赏心悦目明艳动人啊。

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“量子点”有什么优势?


首先,量子点属于无机材料,稳定性强、寿命长、不易老化。打个比方,组成岩石的物质大部分都是无机物质,人的身体大部分则由有机物质组成,石头天天被太阳照射不会发生病变,我们要是天天站在天阳底下暴晒恐怕很容易患上皮肤癌。

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其次,量子点具有全色域显示优势和精准的色彩控制。传统的LCD面板色域受到滤光板性能的限制,但量子点发出光谱极为狭窄,因此色域更高,能产生更丰富的色彩。宽色域对画面的立体感和质感有明显的提升作用,就像一个姑娘脸部用修容粉打了阴影之后必然显得更加立体,更加美丽。


再次,量子点具有低功耗的特点。因为量子点屏幕的每个像素也由独立的LED光源驱动,因此功耗也更低。


根据国内权威的泰瑞特实验室(国家广播电视产品监督检验中心)首次公开检测结果显示,TCL QUHD电视核心指标远超全行业,特别是色域覆盖率是大数据库中最高值、峰值亮度超越行业平均水平77.9%、色彩亮度超越行业平均水平26%。

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“量子点”材料有没有毒?


曾经有人称量子点电视含有对人体有害的“镉”元素。但事实是,正常使用不会释放该元素,也不会对人体产生危害。以一台55英寸量子点电视为例,其镉含量相当于符合世界卫生组织的1kg大米中的所有镉含量。那么,我们吃完一公斤大米会被毒死吗?答案是不会。而且,量子点电视中的新材料会被严格封装,不会泄露也不会给人体造成损害。

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TCL量子点电视已经通过欧盟的环保认证,因此TCL量子点电视是符合安全环保标准的产品,消费者完全可以放心购买使用。那些指责量子点电视含镉且危害人们健康的人完全是出于商业操作的目的,鼓吹量子点电视的危害。

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发展量子点显示有什么意义?


彭笑刚介绍,显示产业从CRT、到LCD、再到OLED,核心技术一直掌握在国外巨头手中,OLED电视更完全以韩企LG为主导。目前,我国进口背光模组有非常大的外汇消耗。如果中国各方力量联合起来把量子点技术做好了,将打破这个局面。量子点对于国民经济转型有着重要的意义。

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量子点显示技术主要分为光致发光与电致发光两个阶段,目前TCL、海信、韩国三星等企业已经实现了光致发光产品的落地。据了解,基于第一阶段的光致发光,其性能已经优越于现有的电视,无论从色彩、功耗还是整体的效果上,都实现了突破。而第二阶段的电致发光,彭笑刚直言将是人类最可能的下一代显示技术选项。


电致发光量子点(QLED)技术非常有价值,会对整个行业产生翻天覆地的变化。QLED将可以像OLED一样自发光,不需要背光源,并且实现柔性显示、超薄造型,却不存在OLED的缺陷,是一个颠覆性的技术革新。对于QLED,中国的技术领先全球,是全球第一梯队的排头兵。

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未来,当电致发光的量子点技术投入应用后,照明和显示行业将得到颠覆。届时,运用量子点可以像打印报纸一样打印电视,能够有效减少废料,对缓解全球能源危机也将起到重要的作用。可以说,“量子点”前途一片光明。


在TCL等企业的努力下,量子点印刷显示正在从“实验室”走向落地应用。作为国内唯一完成产业链垂直整合的企业,TCL已经在量子点材料合成、量子点印刷器件、印刷显示工艺技术、G4.5印刷显示平台、G8.5印刷显示平台等五大部分得到优先布局和均衡发展,抢占印刷显示领域的技术尖端。


量子点显示技术已经受到了国家“十三五”规划的重点关注,如近期科技部公示了国家重点研发计划清单,由彭笑刚牵头的“量子点发光显示关键材料和器件研究”就入选了“战略性先进电子材料”重点专项,工信部更宣布量子点打印显示是国家重点发展的关键技术。在国家、企业、研发机构的合力之下,中国的量子点显示技术,将有望率先在全球实现新的突破,量子点的未来发展空间不可想象。

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这么厉害的技术,不正是提高逼格的绝佳素材吗?下回跟哥们儿喝酒吹牛或者跟姐妹们聊天时就给他们科普下量子点显示技术吧,也算为中国的科普事业做贡献了。对了,如果你正好需要一台电视的话,别犹豫啦,就是TCL QUHD量子点电视了!




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