研究资讯:量子点材料与显示技术发展现状

科技工作者之家 2021-07-15

量子点具有优异的光学性质,包括全光谱发光峰位连续可调、色纯度高、稳定性好,是一种优异的发光和光电材料,量子点显示是利用量子点的特殊性能来实现高性能、低成本的显示技术。本文对量子点显示材料与器件国内外发展现状与趋势进行了梳理分析,并提出了我国进一步发展重点及对策建议。

一、关于量子点材料与显示技术
        1.定义与内涵
        量子点是可溶液加工、尺寸在量子限域范围内的无机半导体纳米晶体。量子点具有优异的光学性质,包括全光谱发光峰位连续可调、色纯度高、稳定性好,是一种优异的发光和光电材料,量子点显示是利用量子点的特殊性能来实现高性能、低成本的显示技术。
        2.主要作用与意义
        目前,第一代量子点显示技术——量子点背光源液晶已经实现商业化。该技术路线利用量子点优异的光致发光性能,取代传统的荧光粉。
        量子点显示的下一步发展目标是彻底摆脱LCD屏技术,开发有源矩阵量子点发光二极管(AM-QLED)显示器件。这种全新的显示技术将采用QLED阵列作为高精度的红绿蓝三基色像素,即每一个像素都是一个独立的QLED,并通过薄膜晶体管(TFT)阵列控制驱动电压,从而实现高分辨的主动发光控制。相比于背光源LCD屏,主动发光的AM-QLED屏在黑色表现、高亮度条件等场景的显示效果更突出,功耗更小,且可适应更宽广使用环境温度范围。

图片来自北京理工大学张加涛教授团队报道的离子交换法制备掺杂量子点(Adv. Mater. 2015,27, 2753–2761)

        2. 技术应用情况
        量子点显示的第一代应用是量子点背光源液晶显示,即现阶段所谓的“量子点电视”“量子点显示器”已经大量推向市场,量子点成为2014—2016年家电行业TOP关键词。
        目前能够实现量子点材料以及量子点背光源器件工业化的企业为美国QD Vison(最近被三星并购)、美国Nanosys以及中国的纳晶科技,主要的显示产品有两种形式:量子点管与量子点膜。相比于量子点管,量子点膜具有很大的市场空间,尤其是可以扩展应用于小尺寸显示,如手机和平板,量子点膜轻薄可弯曲的特性可以在小尺寸充分展现优势。量子点管则成本低廉,能够耐受摄氏120度左右的高温。

 当前,我国在量子点显示方向的目标和主要任务是:凭借我国QLED研究的先发优势,以及量子点材料合成与配体化学的国际先进地位,打通AM-QLED显示屏的量产技术瓶颈,夯实全产业链的科学和技术基础,打造自主知识产权体系,使中国显示行业占据技术制高点,进而实现“换道超车”,形成量子点显示创新产业群。
        应进一步加强研发的重点方向有:研究电致发光激发态与合成化学的关系,为QLED量身订制量子点;研究新型QLED器件工作机理,优选适合打印显示QLED的器件设计及功能层材料;开发量子点墨水配方和打印技术,打印制备高性能QLED阵列;实现AM-QLED显示屏的工艺集成。
本文节选自《科技中国》2017年第十二期page8-10。

为精简篇幅,清晰表义,本文有删改。

文献链接:https://doi.org/10.1002/adma.201500247

原文链接:http://www.casted.org.cn/channel/newsinfo/6425

来源:gh_d06fa4463e84 今日新材料

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkwMTEzMjE5OQ==&mid=2247493078&idx=8&sn=7da94be8eb69765dfd7e5d89c2f0bb57

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