遇事不决量子力学之量子效应显示器

量子力学，在多数人眼里看起来就像玄学，总是让人“不明觉厉”。

但实际上，与量子力学相关的技术，已经服务于我们的生活很多年了。应用最广泛的要数1967年发明的，以量子隧道效应为工作原理的非易失性存储技术。正是这项技术的发明，让手机小小的体积，可以储存几百G的数据，记录我们生活的点点滴滴。

第二项量子技术就是最近几年国内火热的量子通信，其基本原理是利用单个光子的量子状态不可复制的原理，进行密钥分发，从而让窃听者无所遁形，保障了通信安全。

第三项量子技术，是量子计算。很多人最感兴趣的就是量子计算机如何破解比特币的私有密钥的问题。其实，量子计算的应用前景远不止于此。我们所处的宇宙本质上可以认为就是一个大型的量子计算机。我们感受到的一切都是量子计算的宏观结果。当人类完全掌握量子计算技术，离造物者就不远了。当然，就目前而言，人类对量子计算技术尚未入门。

今天我们要重点介绍的是另外一种量子力学效应，量子限域效应。由量子限域效应而产生的QLED技术，未来可能会对显示领域产生革命性影响，大幅提高显示器的色彩表现，还原一个真实的世界。什么是量子限域效应呢？简单一点来说，就是我们身边的任何一种材料，如果被制成只有几个纳米大小的颗粒，那么该纳米微粒物理性质将会发生某些遵循量子力学规律的改变。

例如，第一，金属本来是导体，被制成纳米颗粒后会变成半导体。第二，纳米材料的颜色，或者说，发射光谱，会随着颗粒的尺寸而改变，并且可以覆盖所有的可见光光谱。

对显示技术有所了解的朋友马上会敏感的捕捉到这两点特性的重要性。一种半导体材料，发射光谱覆盖可见光波长，这不就是显示技术中梦寐以求的光源吗？确实如此，因此QLED也被认为是继OLED之后的下一代显示技术。

目前，利用QLED直接作为像素点的显示技术，还没有被开发出来。主流技术为采用QLED作为LCD显示器的背光。为何采用QLED背光技术能够提高LCD显示器的色彩表现呢？这是因为传统的LCD显示器的背光源，有自己的光谱局限性。

特别是LCD的入门级产品，即45% NTSC色域或者所谓72% SRGB色域的产品。这类产品的背光源，采用的是基于蓝色LED灯加黄色荧光粉的白光LED背光源。光源中的绿色和红色是依靠液晶偏光片从连续光谱中来筛选红色和绿色。

而液晶偏光片并不能够完全滤除红色和绿色附近波长的光线，筛选出来的红色实际上是偏橙色，而绿色则偏黄色。所以，最终显示出来的所有颜色，都是不准的。

我们在《迟来的视觉盛宴》中已经解释了这个问题，45%NTSC色域的LCD显示器，只能够覆盖30%左右的可见颜色。是不是有那么一瞬间恍然大悟？每次，我们在那诗和远方，心潮澎湃地拍照，带回家后，放在显示器里看了一遍，就再也没兴趣了。因为，我们丢失了70%的色彩，也就丢失了70%的感动。

QLED背光技术，则可以很好的解决这个问题。如前文所述，利用精确控制的纳米材料，QLED可以调整自己的发光光谱，自主发出光谱集中度很高的绿光和红光，从而减轻了液晶偏光片的“筛选”压力，提升显示器的色域。

除了QLED背光，我们还可以采用更低成本的量子点荧光粉背光技术。其原理比QLED具有更强的量子力学色彩，采用的是光致发光，简称PL技术。纳米级的材料，由于量子限域效应，产生了电子的能级分裂。

这些分裂的能级，能够吸收蓝光LED发射的光子，让电子跃迁到高能级，或者说让电子处于激发态。然后这些处于激发态的电子，又从高能级跃迁至低能级，放出红色或者绿色的光子，多余的能量则转化为“声子”，或者热能。

量子点荧光粉背光技术，通过在蓝色LED上增加均匀分布红光和绿光纳米量子材料的量子粉末，来形成光谱集成度极高的R/G/B三原色背光，从而达到与QLED类似的，提升显示器色域的效果。

可以预见，由于量子点背光技术能够大大提高LCD显示器的色彩表现，必将在未来被大量应用。CFORCE品牌，作为双USB-C接口便携显示器的发明者，在2021年推动便携显示器的OLED革命之后。将继续把量子点背光技术引入便携显示器领域，一如既往地推动行业革命。

本次CFORCE推出的量子点PL背光产品CF015Q，在大幅度提升色域的基础上，还提供了低蓝光模式，通过降低400nm~480nm波长的蓝光照度，保护用户的视网膜免受损害。

从光谱图可以看出，在使用了CF015Q的低蓝光模式后，蓝光照度下降到正模式的50%左右。有需要的用户还可以通过OSD选项进一步降低蓝光照度到25%。

对于有上网课需要的小朋友，25%蓝光照度下，屏幕产生的蓝光刺激已经远低于自然光水平，可以比较好的保护视力。