設為首頁 | 加入收藏 | 企業郵箱

新聞資訊

新聞資訊 您當前位置:首頁 > 新聞資訊 > 企業資訊

科普:為什么有毒元素鎘可以用在量子點技術中?

文章來源:本站編輯 更新時間:2016-08-22 19:38:39   瀏覽次數:

 

  光明網訊 日前,海信電器聯合全球量子點顯示技術領導者QD Vision,在京發起節能減排行業倡議,電視作為家庭必備家電之一,其耗電量往往被人忽視。尤其是傳統的顯像管電視機淡出市場后,人們更覺得電視已經不怎么費電了。事實上,不同類型的電視機,節能效果千差萬別,那么,量子點技術為什么能夠節能?

科普:為什么有毒元素鎘可以用在量子點技術中?

  顯示技術是技術發展史上的一個重要分支,它既是科學發展的產物同時也不斷的反哺著科學的進步。經過多年發展,顯示技術已經有了極大的提升,包括廣為人知的CRT顯示技術、等離子顯示技術以及LCD顯示技術等等,其中等離子顯示技術和LCD顯示技術均可歸類為FPD(平板顯示器)。

  從目前市場占有率而言,FPD已經完全超越了CRT,在我們的生活中隨處可見電腦顯示器、彩電屏幕等設備均采用了FPD技術,這其實可以理解為一次顯示技術革命,即FPD技術取代了CRT技術。

  雖然FPD技術已經成為了目前顯示領域的主流,然而就FPD本身而言,它所包含的顯示技術也并非平衡發展的,其中的LCD技術要遠超等離子技術。相較而言,LCD顯示屏具有低電壓、低功耗、可靠性高、成本低廉的特點,并且可直接與CMOS集成電路匹配。

量子點技術淺析:偉大的顯示技術革命

  不過,雖然LCD顯示技術擁有眾多優點,但也并非完美無缺。一個非常關鍵的短板就是其色域范圍低,也就是所能呈現的色彩范圍非常有限,普通LCD顯示屏的色域一般只有72% NTSC水平。這在如今要求日益提升的科研和生活領域來說顯然是不夠的。

  為了解決這一問題,量子點技術應運而生。先來科普一下,什么是量子點(Quantum Dots)?量子點是一種人造的半導體納米材料,每當受到光的刺激,量子點便會發出非常純凈的有色光線,使用量子點材料的背光源是目前色彩最純凈的背光源,簡而言之,它是一種能發射純色光的工程納米材料,將為顯示器帶來更豐富的超凡色彩。

  量子點作為一種具有獨特光特性的全新納米材料,可精確高效地將高能量藍光轉換為紅色和綠色光,量子點可以在LCD顯示屏的LED背光上形成一層薄膜,用藍色LED照射就能發出全光譜的光,通過對背光進行精細調節,可以大幅提升色域表現,讓色彩更加鮮明。

  量子點顯示技術在色域覆蓋率、色彩控制精確性、紅綠藍色彩純凈度等各個維度已全面升級,被視為全球顯示技術的制高點,也被視為影響全球的顯示技術革命。相比傳統LCD顯示器,量子點顯示屏的色域可以達到110%。

  與海信合作的QD Vision公司2005年創立于美國,很多員工來自于MIT,2013年推出了首款Color IQ量子點顯示器,目前擁有全球最大的量子點制造工廠。

科普:為什么有毒元素鎘可以用在量子點技術中?

  據了解,ColorIQ可使LCD電視的色彩性能提升50%,實現LCD電視100%以上的NTSC色域覆蓋。與此同時,其價格遠低于薄膜成本,耗能比OLED低25%。

科普:為什么有毒元素鎘可以用在量子點技術中?

  目前,包括海信、TCL、康佳、夏普、LG、長虹、飛利浦、三星、創維等在內的眾多家電廠商,已經開始應用量子點技術。

  Touch顯示器研究公司首席執行官Jennifer Colegrove博士預測,到2025年,60%的電視機將有量子點,同時51%的顯示器將應用量子點技術。

  今天的量子點通常由兩種化合物制成:硒化鎘(CdSe)和磷化銦(InP),美國癌癥學會和3家聯邦政府機構的調查顯示,磷化銦具有高致癌性,白鼠實驗表明它會引發“相當高”的肺癌發病率。

  為什么有毒物質“鎘”可以用在量子點技術中,而且更為安全?研究表明,鎘作為一種高熔點無揮發的金屬,常溫下性能穩定。元素鎘雖有毒,但用于量子點的化合物硒化鎘并沒有毒,制成顯示設備后也不會造成健康問題。REACH歐盟認證對硒化鎘進行評估,同樣認為不應將硒化鎘歸類為“健康風險類化學品”。

  首先,量子點可將有毒元素鎘轉換為安全和環保的硒化鎘。每年全球公布的鎘元素產量為30000噸,制作量子點設備可將環境中的鎘元素轉化為無毒的鎘化合物,減少環境污染。其次,硒化鎘一旦形成便很難分解成單獨的鎘和硒,因此硒化鎘不具備生物可利用性,而且它與鎘不同,不會在體內蓄積。最后,顯示屏中使用的硒化鎘含量非常低,一般的硒化鎘顯示屏僅含有1.5毫克鎘。

  在實際應用中,硒化鎘量子點存在于半導體殼內,然后密封在聚合物基質中,封裝在電視機內或顯示屏背光單元內的玻璃管(或“量子點光纖”)中。在QD Vision的實驗中,根據模擬有毒化學物質浸出(來自可能被處置不當的電視)的毒性特性溶出協議,量子點光學器件在測試過程中未檢測到鎘元素。因此一定程度上而言硒化鎘基量子點技術顯示設備并不具有健康隱患。

  雖然這一結論已經經過了實驗驗證,然而在實際生活中,依據歐美ROHS標準鎘基量子點材料依然被限制使用,不過歐美ROHS標準中同時也規定了,在鎘含量低于0.001%時存在豁免情況,而QD Vision所開發的量子點技術的光學部件正是在豁免名單之列。

科普:為什么有毒元素鎘可以用在量子點技術中?

  相關評估認為,一臺Color IQ電視機在整個生命周期中所節省的能源可顯著減少釋放于環境中的鎘含量。500臺量子點電視機的鎘含量比一顆AA(5號) NiCad電池的鎘含量還要少。

  如今的工作和生活中,我們對于顯示設備的要求正在變得越來越高,無論是超精細的醫療診斷、高品質的工業建模、優秀的創新和工業設計還是更逼真娛樂視聽體驗,都需要更加出色的顯示設備的支持,如今的主流顯示技術已經并不能很好的滿足這些需求。

  國際電訊聯盟(ITU)在2012年發布了一項代號為Rec.2020的全新規范,這是一項有關播放和顯示的規范,是新超高UHD藍光規范的基礎,它的色域要求是目前一般標準的兩倍。包括英特爾、Netflix、夏普、3M、谷歌、索尼和佳能等公司相繼宣布將采用這一標準。而這一標準現有的主流顯示技術卻無一能夠達到,可預見的唯一可行的解決方案就是發展量子點顯示技術。

地址:中國·武漢·光谷生物城B6棟1樓  郵編:430075  鄂ICP備05024608號  技術支持:捷訊技術
nba比分球探