最优秀

权威化学家彭笑刚:量子点是目前最优秀的电视发光材料

晓寒智能家庭2016/07/25

智东西(公众号:zhidxcom) 编 | 晓寒 7月22日,TCL在浙江举办了一场名为“科学家面对面——量子 […]

智东西(公众号:zhidxcom)
编 | 晓寒

7月22日,TCL在浙江举办了一场名为“科学家面对面——量子点显示科技科普大讲坛”的活动,浙江大学化学系教授、量子点领域资深专家彭笑刚,就量子点技术的历史背景、产业发展现状以及未来应用方向等内容向在场的100多名媒体记者以及与会嘉宾进行了介绍。

全景

业界人士指出,量子点材料及其相关应用技术,被誉为面向工业4.0时代的重要技术之一。除了显示领域之外,量子点技术还能应用在太阳能电池、生物-医学标记等方向。

近一两年来,由于各类家电企业的宣传推广,量子点技术备受关注。然而由于该技术仍属新兴领域,业界以及普通消费者对于量子点技术的来龙去脉、优势劣势以及应用前景等内容尚未形成一个统一、完整的认识,TCL举办此次活动,邀请到国内量子点领域最权威的专家,就是希望能够借此打破迷雾,让更多的人了解到量子点技术的全貌。

彭笑刚对话百大媒体,为量子点正本清源

据了解,彭笑刚是汤森路透公司评出的全球排名第八的顶尖化学家,也是第二批国家“千人计划”入选者,正是彭笑刚发展的合成化学引领着学术界量子点研究的发展。他发明的合成和加工方法奠定了量子点工业应用的基础,助力中国目前在这一领域处于领先位置。这样的科学大咖坐镇,也让这次“科学家面对面”分量十足,备受关注。

教授
浙江大学彭笑刚教授

现场,彭笑刚为一百多位媒体做了量子点显示技术的全面科普,并展开热烈的探讨。“量子点跟OLED谁会胜出?”、“量子点电视是不是LED的改良?”、“量子点含镉有危害吗?”……面对现场记者抛出的犀利提问,彭笑刚一一做了解答。

量子点有可能是人类有史以来发现的最优秀的发光材料

“量子点有可能是人类有史以来发现的最优秀的发光材料。”彭笑刚介绍,量子点是溶液半导体纳米晶,每一个小粒子都是单晶,大小只有头发丝的万分之一左右。只需要改变量子点的尺寸,就可以调出需要的颜色,而且色纯度非常高,晶体的稳定性也非常高,这是其它材料难以企及的,且不需要担心使用寿命问题。

最优秀

彭笑刚指出,色域是决定人眼所能观察到的颜色多少的标准。按照最高的BT2020标准算,苹果手机也只有50%左右,意味着一半的颜色显示不出来,但量子点可以做到100%的色域,还原我们所能感知的所有颜色。而色域的提高,不仅仅是颜色变多,对于画面的质感、立体感都有巨大的提升,量子点显示技术有着天然的观看优势。

色域

谈及量子点与OLED的竞争,彭笑刚坦言:“OLED有着有机材料的先天缺陷,量子点比OLED更具前景。”他表示,OLED天生的不稳定性,导致其寿命、光效等存在当前无法协调的难题,良品率还达不到商业化的要求;OLED在色域方面的不足,也决定于有机发光材料的本征发光峰宽。目前,市面上的OLED电视是通过制备白光OLED的方式实现量产、而不是三原色主动发光,存在着色彩降低、能耗增大、价格高企等问题。“OLED大屏化,目前判断还看不到前景。”

彭笑刚特别指出,量子点的应用范畴远超OLED。目前,量子点正在太阳能电池、生物-医学标记、照明和显示产业等领域开始应用探索,且前景广阔。例如在生物医疗领域,可以利用量子点的不同颜色来同时检测多种病菌或者农药残留;而量子点应用于照明产业,可以大幅提升发光效能。

而针对大家比较关心的量子点“含镉”问题,彭笑刚介绍称,镉是地球天然丰度颇高的一种元素,在我们的日常生活中到处都有。一台2015年推出的TCL的55英寸量子点电视的镉含量,大约相当于大约1公斤的正常大米(符合世界卫生组织标准的)本身的镉含量,对人体的伤害微乎其微。更别说镉在电视中被封存在高分子的交联聚合物里面,即便打破电视,镉也不会泄露。“一台量子点电视的镉含量,比大家吃三天的米饭还少。”更何况,量子点电视中的镉,远比大米中的镉难以被消化吸收。

打破国外垄断,中国紧握下一代显示技术风口

彭笑刚指出,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。”彭笑刚说道,量子点对于国民经济转型有着重要的意义。

“我们的工作,就是为LED量身定制量子点。”彭笑刚表示,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。

发光器件
量子点电致发光器件

彭笑刚称,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。他表示,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。

而对于量子点的未来,彭笑刚展示了一幅惊人的蓝图。“未来,通过量子点电致发光,可像印报纸一样制造显示器,让衣服、窗帘等介质都成为电视。”彭笑刚告诉记者,聚集全国力量,有希望五年之内,中国率先实验QLED的民用化应用。

印刷显示时代,离我们已经不再遥远。

据TCL研发人士介绍,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。据了解,作为一家致力于实现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进行了优先布局和均衡发展,以期抢占印刷显示领域的尖端技术。

而在目前市场上,TCL从2014年推出量子点电视以来,正式开始了量子点技术在国内的市场化探索。尤其今年推出了QUHD量子点电视之后,在音质、画质等方面都取得了较大突破。根据国内电视电声权威实验室——泰瑞特实验室的公开检测结果显示,QUHD电视的数项核心指标均超过其他企业,其色域覆盖率是泰瑞特数据库中最高值、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%。

“量子点很有可能是中国唯一一次有机会领先全球的技术。”彭笑刚总结道。业界人士表示,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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