鸿石智能“光电”科普系列，由一个小问题开始，每篇讲清一个原理。
MicroLED 微显示芯片要呈现彩色画面，需要获得红、绿、蓝等不同颜色的光。其中一种办法，是让 MicroLED 发出的蓝光照射量子点材料，由量子点产生所需的其他颜色。
采用量子点光刻胶(QDPR)的方案，就利用了这种色转换过程。这里的“量子点”，究竟是一种什么材料？这一期，我们从这种材料本身说起。
量子点是一颗怎样的颗粒
MicroLED 微显示中用到的这类量子点，是半导体纳米晶。量子点的英文名称是 Quantum Dot，简称 QD。
一颗量子点的尺寸可以只有几纳米。一纳米是一毫米的百万分之一，单个颗粒远小于肉眼能够分辨的范围。晶体内部，许多原子按照一定规律排列，共同组成这颗微小的半导体颗粒。
量子点的发光颜色与材料组成、颗粒尺寸等因素有关。在材料组成和结构等条件相近时，改变颗粒尺寸，可以改变它发出光的颜色。
这些颗粒可以分散在液体中，也可以与其他材料结合，制成薄膜。因此，我们接触到的量子点材料，可能是一小瓶含有颗粒的分散液，也可能是一层薄膜。其中承担色转换作用的，是大量微小的量子点。
一颗量子点也不等于一个显示像素。用在微显示器件中时，一个像素对应的色转换区域内，包含着大量这样的纳米颗粒。
光照上去以后，发生了什么
以能够被蓝光激发、发出红光的量子点为例，先看其中一颗怎样发光。
蓝光到达量子点时，其中一部分光可以被吸收。量子点吸收光子后，电子受到激发，进入较高的能量状态，同时留下一个空的电子状态，称为空穴。
随后，电子与空穴复合时，可以通过释放光子发光。大量量子点在持续光照下经历吸收与发光，我们便能观察到材料发出的光。
这种由光照激发而产生发光的过程，称为光致发光。在这里，蓝光提供了激发所需的能量，红光则由受到激发的量子点发出。
光的颜色与光子的能量有关。在这个蓝光激发红光的例子中，吸收与发光之间，部分能量以热等形式释放，最终发出的红光光子能量低于被吸收的蓝光光子，波长也更长。照向材料的光与激发材料发出的光，因此可以具有不同的颜色。
吸收光也不意味着一定会发光。受到激发后，量子点还可能通过非发光的途径释放能量，例如转化为热，整个过程没有产生光子。因此，被材料吸收的蓝光，不能全部算作最终产生的红光。
量子点能够吸收蓝光、发出红光，为 MicroLED 获得红色光提供了一种办法。但用在微显示器件中，还需要把含有量子点的材料做成与像素相匹配的色转换区域，并使它在加工后保持所需的发光表现。
开头提到的量子点光刻胶，就是连接材料与器件的一种方式。它将量子点与可通过光刻形成图案的材料结合，使含有量子点的色转换区域能够按设计要求形成在器件上。
围绕 MicroLED 色转换的应用需求，鸿石智能开展量子点材料的自主研发与制备。在器件应用上，鸿石的 QDPR 红光方案将量子点材料与光刻工艺结合，用于实现红色色转换。
在云锦平台XC7三色合光光机中，量子点色转换提供红色通道所需的光，再与绿色、蓝色两路光共同形成彩色画面。前几期介绍的合光、对准与校准，也由此接回了光源端：其中一路参与成像的红光，来自这些纳米颗粒的吸收与发光。