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量子點電視(QD-TV)
❒ 量子局限效應(Quantum confinement effect)
科學家發現當材料的尺寸小到100 nm(奈米)以下時會產生「量子局限效應(Quantum confinement effect)」，此時電子與電洞被局限在奈米材料內形成自組的穩定態，造成發光性質的改變，而且奈米材料的尺寸愈小時，材料發光強度愈強，發光的波長愈短(藍色)，這個現象稱為「藍移(Blue shift)」，如＜圖一＞所示，不同顏色的光波長不同，所以光的波長就是顏色，在可見光中紅光的波長最長，綠光次之，藍光最短，換句話說，當奈米材料的尺寸大，發光強度較弱，顏色為紅光(波長最長)；當奈米材料的尺寸變小，發光強度變強，顏色為綠光(波長次之)；當奈米材料的尺寸更小，發光強度更強，顏色為藍光(波長最短)。
圖一 量子局限效應的「藍移(Blue shift)」。
參考資料：Tae-Ho Kim et al., Heterogeneous stacking of nanodot monolayers by dry pick-and-place transfer and its applications in quantum dot light-emitting diodes, Nature Communications, Article number: 2637, Published 06 November 2013.
❒ 量子點(QD：Quantum Dots)
傳統一般尺寸大小的材料我們稱為「塊材(Bulk)」，其結構是在三維空間中的X軸、Y軸、Z軸都可以無限延伸，如＜圖一(a)＞所示，而奈米材料可以簡單的由外觀的幾何結構分為二維、一維、零維等三種：
➤二維(Two-dimensional)：X軸與Y軸可以無限延伸，但是Z軸非常微小(小於100nm)，如＜圖一(b)＞所示，二維的奈米結構稱為「奈米薄膜(Nano thin film)」或「量子井(Quantum well)」。
➤一維(One-dimensional)：X軸可以無限延伸，但是Y軸與Z軸都非常微小(小於100nm)，如＜圖一(c)＞所示，一維的奈米結構較長的稱為「奈米線(Nanowires)」，較短的稱為「奈米棒(Nanorods)」，空心的稱為「奈米管(Nanotube)」。
➤零維(Zero-dimensional)：X軸、Y軸與Z軸都非常微小，如＜圖一(d)＞所示，零維的奈米結構稱為「奈米粒子(Nanoparticles)」或「量子點(Quantum dots)」。
圖二 奈米材料的幾何結構。
❒ 量子點發光二極體(QD-LED)
傳統白色發光二極體(WLED)發光的原理是以藍光發光二極體(BLED：Blue LED)晶粒發出藍光照射YAG螢光粉，螢光粉吸收藍光產生白光，如＜圖三(a)＞所示，由於這種元件的RGB顏色受限，可以組合成的顏色仍然不夠多，因此我們可以直接使用量子點(QD)取代螢光粉產生紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色混合成白光，稱為「量子點發光二極體(QD-LED：Quantum Dot Light Emitting Diode)」，如＜圖三(b)＞所示。
利用量子點發光二極體(QD-LED)做為液晶顯示器(LCD)的背光源，如＜圖三(c)＞所示，可以增加RGB顏色，經過彩色濾光片後可以組合成的顏色增加，而且並不需要修改太多液晶顯示器(LCD)的構造，成本最低，但是仍然必須使用彩色濾光片。知識力www.ansforce.com。
圖三 量子點發光二極體(QD-LED)的構造示意圖。
❒ 量子點電視(QD-TV)
如果要再增加RGB顏色則可以使用藍色發光二極體(BLED)做為背光源，如＜圖四＞所示，經由液晶面板呈像，並且將量子點直接印刷在面板上形成不同的次畫素取代彩色濾光片，受到藍光背光模組的照射，紅色的量子點吸收藍光會發出紅光，綠色的量子點吸收藍光會發出綠光，藍色的量子點吸收藍光會發出藍光，其中藍色的畫素因為和背光模組顏色一樣因此可以不使用藍色的量子點，最後的「量子點電視(QD-TV：Quantum Dot TV)」的構造如＜圖四＞所示。知識力www.ansforce.com。
圖四 量子點電視(QD-TV)的構造示意圖。
資料來源：www.lg.com/ae/tvs/lg-79UH953V-super-uhd-tv。
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【文章圖示】Samsung QLED-TV