10月4日，瑞典皇家科學院宣布，2023年諾貝爾化學獎授予三位探索納米和量子點領域的科學家，以表彰他們在“量子點的發現和合成”方面的貢獻。

    不過，對電子信息產業而言，“量子點”并不是一個陌生詞匯，事實上，量子點技術早已率先在顯示產業應用落地。并且，在業內人士看來，顯示只能算量子點技術應用的一道“開胃菜”，未來，生物成像、傳感器、太陽能電池等都將成為量子點技術的應用落地場景。

    “量子點”顯示時代正在到來

    “量子點”又可稱“半導體納米晶”，前者得名于其獨特的量子限域效應或者量子尺寸效應，是由數百或數千個原子組成的小團體，尺寸非常小，通常在2～10納米。

    量子點是如此之小，但用處卻極大。

    量子點問世之初，就有學者根據量子點獨特的光電特性預測稱，其主要應用領域將首先集中在電子與光學方面。事實上，率先推動了量子點技術落地的領域，正是電視產業。

    2013年，日本索尼公司率先發布了量子點背光源的液晶電視，并使液晶顯示再次具備與OLED一競高下的實力，延長了液晶電視的“花期”。此后，三星、TCL等品牌相繼推出搭載量子點背光的液晶電視，“量子點電視”成為彩電領域一個新興的技術流派。

    “由于不同尺寸大小組成的量子點受激發后會呈現出不同的顏色，能覆蓋可見光區域，因此可作為新一代顯示發光材料。”上海理工大學材料與化學學院鉍科學研究中心副教授李鈺皓表示。

    中國電子信息產業發展研究院顯示領域專家劉暾在接受《中國電子報》記者采訪時指出，使用量子點背光源的電視，其色域值、亮度得以大幅提升，并能顯示更鮮艷真實的色彩，即使最難表達的紅色和綠色也能較好呈現。色域更是可以實現高達110% NTSC，遠超OLED色彩效果。“且由于量子點電視使用的無機材料不易被氧化，其顯像壽命比OLED更穩定、更長久。”劉暾表示。

    如今，量子點顯示技術色域廣、亮度高、壽命長的優勢已經是行業共識。正是看到量子點有望成為顯示技術領域“明星材料”的遠大前景，顯示產業開始摩拳擦掌。

    索尼的TRILUMINOS原色顯示技術就是通過量子點對背光源色彩進行控制。韓國的兩大顯示龍頭企業：三星和LG也把量子點作為戰略技術積極布局。值得一提的是，三星更早在全球開始推廣售賣QLED量子點電視，并迅速搶占了市場，其市場占比曾一度超過80%。

    再看國內，國內電視廠商TCL率先布局，積極推動量子點產品落地。TCL電子研發中心總經理方慶指出， 2014年，中國第一臺量子點電視TCL H9700發布，到2023年TCL發布的中高端量子點電視C11G，TCL已在量子點方向耕耘十年。

    據奧維云網數據，今年上半年，量子點電視在銷量上的增長態勢明顯高于其他技術，未來有機會推動彩電行業走出新動能。不過，中國電子視像協會副秘書長董敏向《中國電子報》記者指出，業界應該期待的量子點電視應該是指利用量子點物質實現自發光（即通過將量子點材料施加在一定的電場，發出特定頻率的光），從而產生圖像，不再需要背光源和光處理單元。

    應用領域并未止步于顯示

    量子點技術應用從電視開始興起卻并未止步于顯示，生物成像、傳感器、太陽能電池等都將成為量子點的應用落地場景。

    據上海理工大學材料與化學學院特聘教授廉孜超介紹，在太陽能電池中使用量子點材料，可以提高光電轉換效率。“現在的太陽能電池大多使用的是單晶硅材料，量子點比硅吸收太陽光的范圍更廣，而且對光的吸收能力強，再加上在溶液中合成和后續處理量子點比較簡易方便，因此量子點在太陽能電池中將有很大的應用潛力。”他強調。

    “由于量子點的發光譜峰更窄，不易發生串色現象，能同時對細胞內多種特定物質進行持續追蹤，可應用在腫瘤標志物的分析檢測、熒光手術導航中。”李鈺皓告訴記者，目前這一技術在我國已實現了小范圍的臨床使用。

    “此外，量子點在量子計算機方面也能應用。”李鈺皓舉例說，如用電場約束法來合成量子點，可調控其量子特性用于制造量子計算機。據其透露，目前，上理工鉍科學研究中心正在研究合成鉍元素的量子點，拓展量子點在生物醫藥及光電催化等領域的應用。

    上海科技大學物質學院研究員寧志軍表示，上科大的光電轉化材料與器件實驗室也在進行量子點表面態和自組裝方面的研究，并將它應用到紅外探測器件中。未來，量子點還能應用在新興光電器件中，比如紅外探測器、太陽能電池器件等。

    “如今，量子點的研究已經逐漸擴散到材料及生命科學的各個領域。”中南大學化學化工學院教授張翼強調，隨著科學技術的不斷發展和創新，量子點的制備成本會越來越低，預期將會在更多領域發揮作用。