如果未来几年液晶电视开始变得色彩丰富得多、同时也更加节能，这很可能要归功于麻省理工学院衍生企业 QD Vision——这家企业是量子点电视显示技术的先驱。
量子点是发光半导体纳米晶体；通过逐纳米改变其尺寸，可以调节它们，使其发出可见光谱中的所有颜色。
通过将这些量子点调至红色和绿色，并用蓝色背光激发它们，QD Vision 开发出一种光学组件，可使液晶电视的色域扩大约 50 percent，并将能效提高约 20 percent。
去年 6 月，索尼在数百万台 Bravia “Triluminos”电视中采用了 QD Vision 名为 Color IQ 的产品，标志着量子点显示屏首次实现商业化。9 月，中国电子产品制造商 TCL 开始在某些型号中采用 Color IQ。
目前这些电视仅在中国销售，“因为电视市场的许多增长都在这里，”QD Vision 联合创始人兼首席技术官 Seth Coe-Sullivan（PhD ’05）说。他曾在麻省理工学院共同发明这项技术。他表示，几个月内，这些显示屏就将“推广到世界其他地区”。
取代灯泡
在传统液晶电视中，像素由白色 LED 背光照亮，光线再通过蓝、红、绿滤光片，在屏幕上呈现各种颜色。
但这一过程实际上需要用荧光粉将蓝光转换为白光；因此会损失大量光线，显示屏只能达到美国国家电视标准委员会色域的约 70 to 80 percent。制造商可以通过增加 LED 来扩大色域，但成本更高，运行时也需要更多能源。
Color IQ 是一根装有调至红色和绿色的量子点的细玻璃管，在合成过程中集成到产品中。制造商在背光中使用蓝色 LED，但无需转换荧光粉。蓝光穿过 Color IQ 管时，一部分以纯蓝光透出，另一部分则被量子点吸收并重新发射为纯红光和纯绿光。
由于更多光线穿过像素，配备 Color IQ 的液晶电视可呈现 100 percent 的色域，能效也高于任何其他技术。
“它的价值主张是，你无需改变显示屏，只需更换灯泡，整个显示效果却会好得多。色彩更加鲜明——也就是饱和度更高——让你能够生成逼真得多的图像，”QD Vision 联合创始人兼科学顾问、麻省理工学院 Fariborz Maseeh 新兴技术讲席教授 Vladimir Bulovic 说。他还与他人共同领导麻省理工学院创新倡议。
从“摇篮到坟墓”的绿色环保
QD Vision 致力于为消费者带来色彩饱和度更高的显示屏，而 Color IQ 也带来了积极的环境影响，因此该公司于 10 月获得美国环境保护署颁发的总统绿色化学挑战奖。
据美国环保署称，在开发取代显示屏中荧光粉的 Color IQ 时，该公司还开发出一种环保得多的合成方法。这种方法以长链烃取代烷基膦溶剂（危害较小），并以危害较小的材料取代镉和锌原料。
这使美国每年的生产过程减少使用 40,000 gallons 有毒溶剂，并减少产生 100 kilograms 有毒镉废料。据预测，在 20 million 台电视中使用这些组件，全球每年可节省 600 million kilowatt-hours 电力，足以为 50,000 户美国普通家庭供电。
“从摇篮到坟墓，从我们使用的材料、制造方式到产品最终如何处置，我们都能够证明这有益于环境，”Coe-Sullivan 说。
另一种称为有机发光二极管（OLED）显示屏的技术使用有机化合物，色域可达到 100 percent 以上，但生产成本非常高。Coe-Sullivan 说，采用 Color IQ 的液晶电视色彩同样丰富，价格却低几百美元，而且运行能效更高。
从照明到显示，再回到照明
QD Vision 的技术起源于十多年前的麻省理工学院。当时，攻读电气工程与计算机科学博士学位的 Coe-Sullivan 正与 Bulovic 以及化学系 Lester Wolfe 教授 Moungi Bawendi 的学生合作，研究如何将量子点应用于电子设备。
在麻省理工学院 Deshpande 技术创新中心资助的一项研究中，Coe-Sullivan、QD Vision 联合创始人 Jonathan Steckel（PhD ’06）等人开发出一种开创性技术，用于制造量子点 LED（QLED）。他们将一层厚度仅几纳米的量子点夹在两层有机薄膜之间。通电后，这些量子点点亮灯泡的能效比传统器件高 25 倍。
这项研究成果于 2002 年发表在《Nature》上，成为量子点器件领域的里程碑。“很快，风险投资人就打电话给 Vladimir，问我们是否要把公司从学校衍生出来，”Coe-Sullivan 说。
Coe-Sullivan 开始琢磨创办公司的想法。后来，他在麻省理工学院创业中心 Martin Trust Center 举办的一场鸡尾酒会上偶遇前同学、QD Vision 联合创始人 Greg Moeller（MBA ’02），事情因此加快了进展。那天晚上早些时候，两人开始讨论 Coe-Sullivan 在 QLED 方面的进展；不久，他们就在 13 号楼的实验室彻夜未眠，逐步完善商业战略。
这次谈话之后，Coe-Sullivan 选修了 15.390（New Ventures），以进一步完善商业模式。“这推动了销售和营销计划的更严格制定，以及产品开发，”他说。2004 年，Coe-Sullivan、Bulovic、Moeller、Steckel 和导师 Joe Caruso 创立了 QD Vision。
2010 年，该公司与合作伙伴 Nexxus Lighting 推出了首款产品——一款量子点灯泡。然而，QD Vision 意识到，这款售价 100 美元的灯泡很快就得降至 10 美元才能保持竞争力，因此需要开拓一个新市场：量子点显示屏。Coe-Sullivan 说：“这样的转型[从照明到显示]考验着所有相关人员的神经，从上到下都是如此。QD Vision 的故事里有许多……紧张时刻，这就是其中之一。”
公司将所有资源集中投入显示屏，最终引起了索尼的注意，并于去年成为首家推出量子点显示屏的企业。如今，QD Vision 仍是仅有的两家已将量子点显示产品推向市场的公司之一。
Coe-Sullivan 说，随着商业应用迅速增长，量子点技术正蓄势进入显示行业。除了配备 Color IQ 的液晶电视，亚马逊去年还发布了一款量子点 Kindle，华硕也推出了一款量子点笔记本电脑。“而量子点可以应用的领域，中间没有任何空白，”他说。
Coe-Sullivan 补充说，未来 QD Vision 甚至可能回头应对最初的挑战：量子点灯泡。“市场已经稳定了不少，”他说。“我们认为，未来某个时候，量子点照明会有适用场景，也会有相应的价值主张。”
作者：Rob Mathseon 是《麻省理工科技评论》的特约撰稿人。
图片：2005 年 9 月 1 日，一名男子从印度尼西亚雅加达一家家用电子产品商店的电视展示区旁走过。印尼货币走弱、能源价格上涨，可能会推高商品成本。路透社/Darren Whiteside。
