LCD显示屏的一个重要问题就是产生广谱白光LED很难做到准确的色彩饱和度，而量子点显示技术所采用的蓝色LED相比而言却能够产生高饱和度的原色，这一点和三星主打的AMOLED显示屏有些相似。不仅如此，量子点显示技术在生产时更容易校准，因此也带来了更准确的色彩表现。测试表明，采用量子点技术的KindleFireHDX7英寸版本与采用IGZO显示屏的iPadmini2相比在色彩饱和度方面的表现确实优秀不少。
LCD由一种样式奇特的液晶物质构成。这种液晶体含有无数微细光栅，微细光栅能够允许或禁止白色光线通过，当微细光栅工作时，液晶体的光学极性可通过电路进行控制。现在大多数LCD中，光线都由发光二极管产生，之后它们被散射到光栅后面的特殊屏幕层。白光通过液晶光栅后进入一个滤光器，经过滤光最终只能输出主色光红、绿、蓝其中的一种颜色。将具有光栅的滤光器每三个进行组合（主色光各含其一），就产生了独立图象单元，或称作像素。通过改变光栅的通光量并将三种主色光按不同比例组合，就可决定每个像素产生的色彩范围。
量子点所要解决的问题是现在显示屏产业首选的LCD光线不够亮白。它们发射的光偏向色谱的蓝色端。这种颜色偏差被体现在构成屏幕图像的各种频率中。有些观众会觉得这样的色彩看起来色调偏冷。
液晶屏幕的色域很大程度取决于光源部分，液晶屏幕的能耗也很大程度取决于光源部分。
采用量子点显示技术的液晶屏幕可以有更宽广的色域（现在主流 LCD 液晶屏幕色域大约在 NTSC 标准的 72% 左右，前几年是 40%-50%，三星 OLED 因为原理不同可以达到 100% 左右）。Kindle Fire HDX 7 为了色准和其他考虑，没有发挥量子点显示器高色域的优势，而苹果公司传言会采用高色域模式（苹果公司对色彩管理是多年的行家，有能力在保持色准的同时使用高色域）。
量子点是一种由数十个原子所构成的奈米材料，其三个维度的尺寸都在100奈米以内，不同材料组成及大小的量子点，放光波长也会不同。自1990年代问世以来，这类材料曾被用在发光二极体或单色光源装置上，取代传统的萤光粉，直到2000年以后，科学家才开始探究其运用在显示上的可能性。
量子点本身也是一种有机材料，因此量子点显示技术跟OLED有许多共通的问题，例如接触到空气后，材料会迅速劣化；此外，这类材料的耐热性有限，若与会发出高热的零组件接邻，例如背光，也引发材料劣化的问题。
目前量子点显示相关的专利主要掌握在Nanosys公司手上，该公司共握有超过300项相关专利，三星电子(Samsung Electronics)为该公司的主要投资者之一。
日前美国专利商标局也公布苹果(Apple)申请4项量子点显示专利的相关资料。
此外，量子点显示技术明显的功耗降低也有利于新一代 iPhone 延长续航时间，这是在 Kindle Fire HDX 7 上已经验证过的。
从2013年开始，量子点显示技术应用于液晶显示器（LCD）面板，发挥在其中的发光二极管（LED）背光模块（LED BLU），并装配在高色彩电视、平板计算机。
量子点显示产品2020年成长至2亿美元
调机构Displaybank预估，背光源采量子点（Quantum Dot）技术的显示产品产值，可望从2013年的千万美元，成长至2020年的2亿美元，年平均成长110%。
Displaybank推算，量子点显示产品出货量，将从2013年的50万台，扩充至2023年可达8700万台，年平均增长率达109%。
另外，从2013年开始，量子点显示技术应用于液晶显示器（LCD）面板，发挥在其中的发光二极管（LED）背光模块（LED BLU），并装配在高色彩电视、平板计算机。
索尼（Sony）从2013年下半年开始销售采量子点技术的液晶电视。Displaybank表示，LED背光模块采量子点技术的渗透率，以电视而言，从2014年趋近0%开始，到2020年可望增长至6%；液晶显示器（Monitor）、笔电将从2014年开始采用，到2020年预计分别占3%与4%。
平板电视采量子点技术的产品渗透率，可望从2014年的2%，到2020年达6%；智慧手机将可望从2017年开始适用，到2020年约占2%。
关于量子点
量子点(quantum dot)是准零维(quasi-zero-dimensional)的纳米材料，由少量的原子所构成。粗略地说，量子点三个维度的尺寸都在100纳米(nm)以下，外观恰似一极小的点状物，其内部电子在各方向上的运动都受到局限，所以量子局限效应(quantum confinement effect)特别显著。
量子点（英语：Quantum Dot）是在把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。量子点，电子运动在三维空间都受到了限制，因此有时被称为“人造原子”、“超晶格”、“超原子”或“量子点原子”，是20世纪90年代提出来的一个新概念。 量子点是在把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。这种约束可以归结于静电势（由外部的电极，掺杂，应变，杂质产生），两种不同半导体材料的界面（例如：在自组量子点中），半导体的表面（例如：半导体纳米晶体），或者以上三者的结合。量子点具有分离的量子化的能谱。所对应的波函数在空间上位于量子点中，但延伸于数个晶格周期中。一个量子点具有少量的（1-100个）整数个的电子、空穴或空穴电子对，即其所带的电量是元电荷的整数倍。
量子点，又可称为纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。基于量子效应，量子点在太阳能电池，发光器件，光学生物标记等领域具有广泛的应用前景。科学家已经发明许多不同的方法来制造量子点，并预期这种纳米材料在二十一世纪的纳米电子学(nanoelectronics)上有极大的应用潜力。
小的量子点,例如胶状半导体纳米晶,可以小到只有2到10个纳米,这相当于10到50个原子的直径的尺寸,在一个量子点体积中可以包含100到100,000个这样的原子.自组装量子点的典型尺寸在10到50 纳米之间。通过光刻成型的门电极 或者刻蚀半导体异质结中的二维电子气形成的量子点横向尺寸可以超过100纳米。将10纳米尺寸的三百万个量子点首尾 相接排列起来可以达到人类拇指的宽度。
量子点，未来之光
量子点已经开始改变我们的照明和显示技术、能让手机摄像头和太阳能电池的效率大幅提高，甚至还能帮助人们在探索癌症治疗的路上走得更远。
微观世界的现象总是超出人们的直觉。电子甚至能穿墙而过，我们也无法精确地同时获知某个微观粒子的位置与动量。日常生活中我们熟知的光线在微观世界变成了奇怪的东西，同时具有粒子和波的性质。当物质的尺寸缩小到十亿分之一米级别的时候，会把我们带进一个全新的世界。
量子点就是利用这些性质的新材料。这种材料发现的时间并不长，但是已经开始改变我们的照明和显示技术，能让手机摄像头和太阳能电池的效率大幅提高，甚至还能帮助人们在探索癌症治疗的路上走得更远。
今天我们谈到的量子点，往往是由半导体元素和金属化合物为核，外面包裹着一层其他材料的微小颗粒。这种小到以任何光学显微镜都无法看到的小颗粒，是未来的希望之光。[JF:Page]
从荧光开始
荧光——由外来光线激发而产生的光，一直是我们的重要光源。等离子电视中需要它，日光灯中也需要它，至于无处不在的白色发光二极管（LED），更是得到了荧光的帮助才得以实现。
量子点最吸引人的特征之一，就是在光线激发下将会产生荧光；而且通过精确控制量子点的尺寸，人们可以控制荧光的波长，从红光到紫光都能够实现。
能产生荧光并不算稀奇。但是量子点中存在着非常特殊的电子结构，它能被较宽的波长激发，而产生强度很高、波长很短的荧光。我们可以用多种颜色的光激发量子点，而只产生特定颜色的纯色荧光。这是量子点的优势之一；一般情况下，特定的荧光材料只能吸收某一小范围内波长的光，而无视其他光线——即这些光线的能量都被浪费了。
面对这种材料，人们最容易想到的用途之一就是光伏电池。美国国家可再生能源实验室在今年年初发表了一篇论文，宣布采用量子点材料制造出激发效率超过100%的光能电池——当有一个光子入射并被吸收时，会产生不止一个的新光子。这可能会为未来的清洁能源产业带来巨大的影响。就在去年7月，多伦多大学也开发出了使用量子点的太阳能电池，使用不同的量子点材料分别捕捉太阳光中的红外线和可见光，来达到比传统太阳能电池更高的效率——理论上高达42%。
光学新秀
不过对于一般消费者来说，更容易见到的可能是量子点灯具或者量子点显示器。2009年，使用量子点技术的照明灯具就已经面世，而且比我们所熟知的一切日常灯具都好。
美国一家照明公司已经设计出了采用量子点的LED灯具，它能提供和阳光类似的全光谱，而非一般白色LED的“冰冷白光”。这种灯混合了多种尺寸的量子点，使它们产生多种颜色的组合，最终发散出柔和的白光。它能节能80%，寿命比传统白炽灯具高出20倍。这种技术甚至得到了奥巴马的关注。
这种灯具中的量子点技术是创业公司QD Vision提供的。2005年，麻省理工学院的几名学生建立了这家公司，并且在几年内申请了四十多项专利。现在他们正在致力于把量子点相关技术推广到显示装置上，而且受到了不少厂商的欢迎。
2011年2月，三星宣布已经开发出了全球首款采用量子点技术的全彩色有源显示屏，使用薄膜晶体管来控制每个彩色量子点像素。这种显示器的功耗不到液晶屏的五分之一，并且比被称为明日之星的有机发光二极管（OLED）显示屏更亮、寿命更长。更重要的是，它的生产成本还不到液晶屏和OLED屏的一半。
就在两年前，我们还认为显示器的明日之星会是有机发光二极管。但是现在，人们意识到采用量子点，也许会比OLED更有前景。量子点显示器的颜色更纯正，能提供更精细的图像，而且效率更高。不过，量子点显示屏依然有技术难题需要攻克，距离量产可能还需要三年以上的时间。目前最好的量子点设备并不比OLED节能，而且使用寿命也不算长，但是这些技术问题迟早都会被解决。现在，韩国大厂LG正在和QD Vision合作，研发制造新型的量子点发光二极管（QLED）显示器。这是为未来竞争的布局——想想看，这会给手机和移动设备产业带来什么样的变化吧。
甚至索尼也开始使用量子点来改善其他电视产品。在1月8日-11日于拉斯维加斯举行的大型消费电子产品展会CES2013上，索尼展示了用量子点提供背光改善的高端电视产品，声称这种技术可以让液晶电视的色域范围扩大约50%——更接近真实世界。液晶显示器的滤光片存在的问题使得液晶显示器上的颜色总是不如真实世界中一样靓丽精彩，但是量子点的光学特性让液晶显示出与最好的老式阴极射线管显示器相同的色域。这种背光应用的也同样是QD Vision的技术，不再使用白色背光，而使用发出纯色蓝光的LED。这种蓝光会激发两种量子点发出纯绿和纯红的光，让某一颜色的滤光片只会透过相应的纯色光，而不会混杂其他相近的颜色。
量子点甚至会让手机的拍摄效果接近单反相机。2009年，创业公司inVisage设计出了一种产品原型，将量子点敷在一层高分子薄膜上，再将其放在常规感光器件的最上层。当快门打开时，量子点薄膜会吸收光，再将荧光照入感光器件，以提升其感光度。这一技术理论上可以将感光度提高四倍，让感光器件能够在同样的光照强度下产生更精确的图像，明亮与黑暗处对比的表现能力也会大幅增强。
更多可能
量子点在生物医药领域的应用，也正在成为热门的研究方向。过去科学家们使用荧光蛋白或者荧光染料来追踪生物体内的肿瘤或病毒，但是现在他们有了更好的选择。量子点的发光性能更强，而且部分量子点还有对酸碱度敏感的性质，这让它们正在成为生物科学中重要的相关工具。但量子点目前还不适合应用于临床检测或应用，因为纳米颗粒对生物体系统运作的影响目前仍未可知。而且，当前使用的量子点往往具有生物毒性，在空气环境或者受到紫外线照射时会释放出有毒的离子。
因此，无生物毒性的量子点制备和应用会成为该领域的热点。碳量子点是其中之一，这种材料在成本、发光性能和毒性上都具备一定优势。中科院理化研究所在去年首次提出了制备碳量子点的低成本方法，并且已经成功地制造出了发光器件。也许在不久以后，生活中的半导体量子点就会被碳量子点所取代。
五年之内，量子点的技术进步就会给显示器相关产业带来巨大的变化，从电视到计算机再到各种随身设备都会受其影响。也许有些人会换上量子点灯具，手机摄像头也会敷上一层量子点薄膜；量子点会成为一个新的概念受到追捧，就像曾经的纳米一样。
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