量子点是是肉眼看不到的、极其微小的无机纳米晶体，尺寸在1到10纳米左右的半导体颗粒结构，是一类真正意义上“五光十色、光彩夺目”的材料，有时也被称作“纳米点”。量子点这个结构的特点是可以把里面的电子和空穴束缚在颗粒大小的空间里，从而产生量子化能级，就如同一个原子一样，因此量子点也被称为“人造原子”。
五光十色的量子点材料
1983年，美国贝尔实验室的Brus博士证明了通过改变在水溶液中分散的硫化镉胶体颗粒的大小，其发光的激子能量也随之变化。于是，他提出了“胶体量子点”的概念，解释了量子点的大小和发光颜色之间的相互关系，为量子点的研究和应用铺平了道路。
在半导体材料中，每个原子的最外层电子处于一种比较灵活的束缚状态，当增加电压时，电子会被激发，从而对应地产生一个单位的正电荷，称为“空穴”。随着电压的加大，半导体中电子和空穴会逐渐分开。在普通的大块半导体材料中，因为能带很宽，这个过程几乎是连续的。但是由于量子点是纳米量级的半导体材料，因此产生了量子化的效果，即电子以一个个离散能级的形式存在，就像在一个原子里一样，电子可以通过吸收和辐射光子能级跃迁，从而使得量子点在外加电压或者紫外光照射下产生颜色鲜明、非常亮丽的发光现象。
不同半导体材料所形成的量子点具有不同的能级分布，因此吸收和辐射的光波长也就不同，这使得不同的量子点发射出不同颜色的光，被称为“荧光”。例如，照明用的日光灯管就利用了这种“荧光效应”。科学家们还通过改变量子点尺寸控制它发射的光的波长，产生不同的颜色。举个例子，一般量子点颗粒越小，会吸收长波，颗粒越大，会吸收短波。比如2纳米大小的量子点，可吸收长波的红色，显示出蓝色。8纳米大小的量子点，可吸收短波的蓝色，呈现出红色。和普通的大块半导体材料相比，量子点把连续的能带变成了离散的能级，因此自发产生的荧光具有更好的单色性和亮度，非常适合用在光电显示技术上，充当显示屏和生物成像媒介中的发光物质。此外，单个的量子点还是一个理想的单光子源，可以用在量子通信和光量子计算中。
一般来讲，量子点的荧光强度和荧光寿命比常用的有机荧光染料（例如：罗丹明）高几十倍，发光稳定性更是上百倍以上。因此可以对用量子点标记的活体细胞、细菌、病毒或者微观物体长时间的观察。与传统的有机荧光染料不同，量子点发出的荧光具有宽的激发谱和窄的发射谱，使用同一个激发光源就可实现对不同种类的量子点同步检测，因而可用于多色标记。另外，由于量子点具有窄而对称的荧光发射峰，无拖尾，因此多色的量子点同时使用时不易互相干扰。这些极大地促进了量子点的荧光标记在生物显微成像中的应用。目前，商业化的量子点材料多为镉化合物的量子点，这是因为含镉体系一般比无镉体系的发光效率、光转换率高。但对于含镉或铅的量子点，为了防止其对活细胞的毒性，一般会对其表面进行包裹处理后再修饰上生物标记分子，开展生物医学成像应用。
为了用于高清晰度的显示屏，通常将能够发出红光、绿光和蓝光的三基色量子点荧光粉与聚合物混合均匀后，制成厚度在0.1毫米左右的量子点膜片，作为量子点LED显示屏的背光源。与传统的液晶显示屏的不同，使用量子点材料的背光源是目前色彩最纯净的背光源，从而带来性能上的诸多不同，能够带来革命性的全色域显示，最真实还原图像色彩，在画面质量与节能环保上更具优势。打个或许不恰当的比方，传统的 LCD 显示就如同姑娘出门只化了裸妆，虽然也足够美丽但脸部总显得没那么立体，而量子点显示则像给姑娘涂上了全套彩妆，可谓赏心悦目明艳动人。
量子点显示技术在色域覆盖率、色彩控制精确性、红绿蓝色彩纯净度等各个指标上都非常突出，被视为全球显示技术的制高点。在光电显示行业，三星、LG、苹果等大型跨国企业都积极推进量子点显示技术研发，而亚马逊、华硕、夏普、海信等企业也在不同程度上在他们的产品采用了量子点技术来提高画质。2014年底，TCL率先发布了量子点LED电视。目前，国际量子点显示的产业正处在蓬勃发展的阶段，有很大的发展空间。
