技术科普：都说“量子点电视”，量子点究竟是个啥？

前言

朋友，你可曾听说过量子点电视？

这是一项对于如今绝大多数人来说，都已经不算陌生的技术，毕竟横看各品牌，那些高端电视型号们，几乎都毫无例外的标注了这个名词。

但恕我直言，绝大多数人对其理解，也仅仅停留在“有量子点就是好的层面”，至于它到底是啥，为什么好，好在哪里，我相信没几个人能说明白的。

而那些技术详解们，往往又过于晦涩——你说咱上课都没好好听过，哪儿有功夫看那玩意儿？

所以，只能狗哥来了，毕竟咱主打的就是一个通俗，哪怕你没有技术基础，也照样能看懂。

希望通过这篇文章，能让你对量子点有个更全面的了解。

量子点，到底是个啥？

听多了各种花里花哨，但实际啥也不是的名词之后，很容易就对诸如“量子点”之类的词产生抵触和疑问——该不会又是什么噱头吧？

这是很正常的置疑。

但实际上，你别说，量子点它还真的和量子有关系。

简单的说，量子点（Quantum Dot）就是一种尺寸小于20纳米的，具有独特光电性质的光致发光半导体晶体▽

所以量子点电视的型号里你经常能看到"QD"这个缩写。

因为它的尺寸非常小，已经接近了电子德布罗意波长，所以晶体内电子在三个方向不能自由移动，其能量表现为量子化的，不连续的，具有量子限域效应（quantum confinement effect）。

我猜你大概率看不懂这句话的意思，那咱就翻译一下：量子点就是一种利用了部分量子特性的纳米晶体，通过改变量子点的粒径尺寸，可以控制其发光波长，从而制造出纯度非常高的有色光。

如果还是听不懂，那咱再翻译一下——就是一种用光照会发光的小晶体颗粒，这总够通俗了吧。

但你千万别因为这个通俗的解释而忽略了其含金量，毕竟2023年的诺贝尔化学奖，就颁发给了发现和合成量子点的三位科学家——来自美国麻省理工学院教授Moungi G. Bawendi、美国哥伦比亚大学教授Louis E. Brus，美国纳米晶体科技公司科学家Alexey I. Ekimov。

让我们记住他们的卓越贡献，并表示感谢。

而量子点的出现，可以说给很多领域，尤其是显示领域，诸如了一股革命性的力量。

当然，你可能依然还是一头雾水——不就是它可以制造出纯度非常高的有色光吗？有那么厉害吗？那到底能干啥？

那就是接下来的问题了。

量子点为什么有用？好在哪里？

我们看到的一切，其本质是什么？

答案其实很简单——光。

光的明暗对比，构建出万物的轮廓，光的不同波段反射，构成色彩。

然后，我们看到了。

光的衍射

可以说，所以的显示设备，都需要遵循“光”这个底层逻辑，要想获得更好的显示效果，也要围绕着“光”展开。

关于明暗，我们心里多少是有点底的。

而关于如何让色彩更多，也就是色域更广，我知道你肯定就没啥底了，但其实它也非常简单。

这里我们甚至都不必讨论设备，因为本质上讲，我们看到色彩的根基，就是我们的视觉锥细胞，它只能感受到红绿蓝这三种颜色▽

锥细胞

其他的色彩，都是这几种调配出来的▽

如果想让显示设备“调配”出更多的色彩，就需要把这三种颜色的纯度做到非常高，滤除其他的杂色，因为LCD电视发出的光，都是来自光源。

实际上基于LCD电视的结构，让滤光片增加过滤也是一种办法，但这同时会影响电视亮度导致对比度下降，所以一般不用这种办法。

那么好了，我们知道了，搞定了红绿蓝，就搞定了色彩问题，把红绿蓝做纯，就可以增强色彩。

而具体到电视设备层面，问题也因此来了，因为对于传统的电视，一般采用的是白色LED背光，其光谱中的红绿波段会互相干扰，导致色纯度低，色域自然也不可能广。

到了这里，世界线已经开始收束了，因为通过前面的介绍，我们知道量子点可以发出非常纯净有色光。

那么，如果，我们用能量最高的蓝光LED背光，来激发量子点，再制造出纯净的红光和绿光，这不就红绿蓝这三原色都齐全了？

至于为什么是蓝光，可以参考这篇文章：《（A）蓝光LED的故事》http://www.ime.cas.cn/kxpj/kpcy/201809/t20180916_5083617.html

是的，这其实就是量子点电视之所以能显著提升色彩表现的底层原理，就是这么简单▽

可以说，量子点技术在理论层面，还有硬件基础层面，对比传统显示方案的提升是革命性的。

当然，在具体的落地过程中，量子点还有点别的故事。

量子点技术，经历了什么？

原理总是简单的，但落地总是一个又一个坎。

基于量子点提升电视色彩表现的逻辑，是由蓝光照射量子点颗粒来制造出红光和绿光，最终补齐三原色，这里面，其实就埋着不少细节，比如：背光源（发光效率和纯度），量子点的发光效率，使用寿命，均匀度等等。

这里面有很多可以提升的点，也藏着无数科学家和技术人员的不懈努力——光是看诺奖授予了发现和合成量子点的三位科学家，你也能体会这种含金量了。

在背光源，也就是蓝光LED方面，近期我国科学家们就搞了件大事情——浙江大学材料学院叶志镇院士团队在蓝光LED效率提升方面取得重要进展，解决了钙钛矿氯缺陷控制科学难题，创造了目前460-480 nm显示用蓝光LED效率的国际纪录。

具体新闻可以参考这个链接：

《叶志镇院士团队再连发Sci.Adv./Nat. Commun.——钙钛矿量子点LED再次取得突破》https://mse.zju.edu.cn/2024/0805/c51017a2951325/pagem.htm

而在量子点方面的研发应用，那更是无数显示领域企业的共同追求，只不过限于门槛较高，也只有那些真正实力强的企业玩得转了。

比如，发布全球第一台量子点电视的公司就是索尼（2013年的X9000A），哪怕是行业外的朋友，应该也是如雷贯耳了，虽然后来索尼延续了“打一枪换个地方”的优秀传统，但无疑对量子点的落地起了巨大的积极作用。

而蝉联全球电视销冠十几年的三星，更是嗅觉灵敏，从第一代的量子点到后来的无镉量子点，一直都能看到其身影，可以说是量子点技术的一大推手。

当然，作为全球第二的TCL，自然也不会缺席。

很多人可能并不知道，TCL是国内量子点电视的首发者，而且和索尼那台也就间隔了半年，布局非常早。

时至今日，更是颇有点一家独大的气象了。

因为虽然索尼是推出第一台量子点电视的企业，但后来就没有然后了。

这里面有三星的不小“功劳”，商战成分更大。

三星主推的无镉量子点，其效果有点差强人意，后来则是把主要精力都放在了AI处理器和QD-OLED上面，但限于其成本，离咱们普通消费者还是有点远。

而TCL，是从早期到如今，一直持续跟进并投入研发的企业，据狗哥搜集信息了解，TCL光是专门负责量子点研发和创新的平台，就有两千多平。累积投入的资金超过三个亿。

最终的成果也是喜人的，光是在世界顶级杂志期刊上发表的论文，就足足有十三篇。

这里咱们可以简单列个编年史，看一下TCL在量子点技术方面的迭代：

● 2012年开始研发量子点管的显示技术。

● 2015年，为了提高量子点器件的发光效率及可靠性，TCL合作开发，率先推出量子点膜片的技术方案。

● 2017年，TCL合作开发第三代量子点扩散板技术，将量子点膜片与扩散板的功能整合，开发出具有三层共挤结构的 量子点扩散板，实现了量子点器件的集成化设计，加快了生产效率。

● 2019年来，TCL结合量子点和Mini LED技术，创造性首发QD-Mini LED电视，领先全球。TCL在量子点技术方面 完成了色域的突破，在Mini LED技术方面实现了控黑的突破，强强联合，使得电视实现超高亮度、超高对比度、超 高色域和超长寿命，带来更丰富的色彩和画面层次。

所以，仅凭TCL，咱们都是完全有底气说一句“量子点还是咱们国产强”的。

此外，其他电视品牌在该领域也都有布局发力，比如LG和一众国产品牌，只不过虽然原理一致，但技术细节方面还是有所差异的，这个咱们也可以聊聊。

都是量子点，有什么区别？

和其他很多技术一样，在量子点在十几年的发展中，经历了不少波折，基于效果和成本考虑，最终出现了几种比较常见的方案，以下几种都叫“量子点”，但实际效果还是有不小的区别的。

荧光粉量子点

这里涉及到一项新的技术，就是荧光粉KSF技术。

咱们前面说过，一般的量子点是用蓝光LED照射量子点，这是目前最先进的一种色彩方案。

但除此之外，还有一种色彩增强方案，就是荧光粉KSF。

KSF是一种可以发出红光的化合物。

简单的说，就是往蓝光LED光源里添加一些绿荧光粉和红荧光粉（KSF），来提升背光纯度，从而达到增加色域的效果。

传统的LED电视是黄色荧光粉，和蓝光LED混合后发出白光。

而荧光粉量子点，就是给荧光粉里掺点量子点颗粒，然后用白光LED里的那点蓝光来激发——一一进一退，这不扯平了吗？所以其色域一般和单纯的KSF方案差不多。

其优势就是可以叫“量子点电视”，听着厉害，而且成本便宜，所以很多低价量子点电视用的就是这个方案。

无镉量子点

主打这个技术的是业界龙头三星，这并不是因为无镉量子点有什么独到之处，纯粹属于让欧盟逼的，理由自然还是环保之类你懂的理由，所以三星干脆换了种材料。

简单地说，无镉量子点属于正统量子点的一种，区别就是量子点材料问题，不过这也导致其实际的效果还是差点事， 大致比荧光粉广色域方案强，但也强不了多少。

蓝光量子点

这个就是目前的正统量子点技术了。

如今各大品牌的中高端量子点电视，基本用的就是这个，前面说了不少，这里咱们就不过多介绍了。

其中比较有代表性的，就是咱们前面提到的TCL的量子点Pro 2024技术，算是对于蓝光量子点的进一步优化，技术成熟，实际效果也好，这里也可以简单介绍一下原因。

首先是材料方面，一般的量子点采用的是硒化镉量子点，而TCL用了一种官方称之为四元量子晶体Pro的材料，是一种经过了钝化处理的特殊量子点材料▼

当然，咱们也不可能从微观物理层面分析它们的差异，但通过TCL官方实验室的测试结果来看，这种提升是一目了然的▽

添加钝化层的意义，就是提升量子点的稳定性，按照官方的说法是10万小时，所以根本就不用担心其色彩会像普通量子点那样用不了几年就老化了▽

此外，除了量子点材料本身之外，其实量子点扩散板也一直是一个难题，因为它需要长时间承受来自背光源的高温，和高强度蓝光，同时还影响着色彩和亮度的均匀性。

而TCL采用了发泡的QD扩散板来解决了这个问题，而且显著的增加了色彩的均匀性，通过下面的示意图，你可以大致理解其工作原理▽

总之，这一套方案对比普通的量子点，最终实现了五项优势：色域广，色度纯，寿命久，亮度高，色彩准，可以说是目前最先进的量子点方案。

量子点的未来，在哪里？

客观的说，虽然如今的量子点电视大幅度提升了电视的色彩表现，进而极大的提高了电视画质，但依然不是尽头。

比如聪明的小伙伴可能会问了，现在的量子点毕竟还是光致发光的，如果能让它自己发光，岂不是完美？

是的，这就是量子点的未来——电致发光量子点，直接让量子点自己亮，这也是很多头部品牌们的努力方向。

在这方面，我们依然可以期待一下TCL的表现，据狗哥了解，他们已经将红绿量子点材料的寿命做到了产业化水平，并把蓝光的外量子效率做到了量产化水平，实现全彩QLED自发光显示器件产业化指日可待。

最后

当然，量子点实际上的技术原理以及细节，要远比这篇文章里讲得复杂的多的多，但限于篇幅和通俗性考虑，咱们就不太深入的展开了。

因为作为普通消费者，我们或许并不需要了解这些，但当新技术涌现的时候，多了解一些其原理和逻辑，不止可以帮助我们更好的分辨“噱头”和“金子”的区别，这个过程也是对于那些科学家们和技术人员们的一种致敬。

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