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　　隨著量子點(diǎn)體量的增大和環(huán)境友好內(nèi)在要求，無鎘量子點(diǎn)技術(shù)將會(huì)成為未來趨勢(shì)，也成為重點(diǎn)高校科研機(jī)構(gòu)研發(fā)的重點(diǎn)方向。在CIDC2020量子點(diǎn)顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上，南方科技大學(xué)王愷博士以“量子點(diǎn)發(fā)光器件與顯示應(yīng)用”為主題，分享了在無鎘藍(lán)光量子點(diǎn)體系以及高穩(wěn)定性的量子點(diǎn)發(fā)光方面的工作進(jìn)展。

　　南方科技大學(xué)博士王愷

　　王愷介紹，量子點(diǎn)是一種半導(dǎo)體納米晶材料，具有非常強(qiáng)的量子點(diǎn)限域效應(yīng)，以及非常優(yōu)異的光學(xué)性能，還可以與打印工藝結(jié)合，在平面顯示器件、光電子元件（如發(fā)光二極管）、量子點(diǎn)激光器等技術(shù)領(lǐng)域均有廣闊的發(fā)展前景。

　　對(duì)于不斷迭代更新的新型顯示技術(shù)，王愷表示，各大顯示技術(shù)之間并不是互相取代的關(guān)系，而是會(huì)長(zhǎng)期共存，“液晶和OLED不是完全誰替代誰的問題，QLED也有自己應(yīng)用的前景。”他指出，雖然QD-OLED是大尺寸OLED重要技術(shù)路線，但無鎘藍(lán)光量子點(diǎn)仍然有非常大的技術(shù)挑戰(zhàn)，“這一技術(shù)領(lǐng)域，業(yè)界有很多相關(guān)探索，包括全打印的電致發(fā)光QLED。”

　　盡管京東方、TCL已經(jīng)在印刷QLED上有一定的技術(shù)沉淀，也開發(fā)了印刷QLED樣機(jī)，但王愷表示，無鎘或低鎘的量子點(diǎn)、高效率長(zhǎng)壽命藍(lán)光、量子點(diǎn)墨水與打印技術(shù)、量子點(diǎn)光刻技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)仍然面臨技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　在無鎘電致發(fā)光上，王愷介紹，從2008年開始，業(yè)界一直在研究無鎘電致發(fā)光量子點(diǎn)顯示技術(shù)，其中藍(lán)光InP QLEDs沒有取得比較好進(jìn)展。為此，南方科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出了InP/ZnS/ZnS 雙殼層藍(lán)光量子點(diǎn)技術(shù)路線，不僅提升了自身發(fā)光效率，而且注入的電流密度提高將近10倍。他表示，“雙殼層藍(lán)光量子點(diǎn)做完第一層殼層以后難免會(huì)殘留一些材料在表面。如果這些材料存在的話，會(huì)對(duì)發(fā)光產(chǎn)生比較大影響。因此，我們把表面的殘留去掉，通過第二層殼層，一方面提高量子材料的效率、減少缺損，另一方面能夠提高空穴注入。”

　　王愷介紹，“雙殼層藍(lán)光量子點(diǎn)的效率從0.6%提高到1.7%。在這個(gè)基礎(chǔ)之上，藍(lán)光磷化銦最高的數(shù)據(jù)為2.8%。”但他也表示，“這個(gè)數(shù)據(jù)跟鎘系量子點(diǎn)材料還差很遠(yuǎn)，還有很長(zhǎng)的路要走。”

　　另一個(gè)業(yè)界比較關(guān)注的藍(lán)光無鎘體系就是鈣鈦礦量子點(diǎn)，也是一個(gè)比較有希望的產(chǎn)業(yè)化選項(xiàng)。為此，南方科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出了一種新的解決方案，即引入藍(lán)光準(zhǔn)二維鈣鈦礦。王愷介紹，“我們發(fā)現(xiàn)，引入藍(lán)光準(zhǔn)二維鈣鈦以后，同時(shí)對(duì)表面的配體缺陷進(jìn)行鈍化，可以實(shí)現(xiàn)缺陷減少，EQE提高到7.22%，且發(fā)光非常穩(wěn)定。”

　　“在此基礎(chǔ)上，在不同的鈣鈦礦納米晶之間，引入雙功能基團(tuán)，可以讓藍(lán)光準(zhǔn)二維鈣鈦礦之間高效能量傳遞，傳遞速度可以快一倍。”王愷介紹，“通過這樣的工作，我們可以把EQE從7%提升到10%以上，可以進(jìn)一步提高發(fā)光效率。”他也指出，雖然藍(lán)光無鎘鈣鈦礦量子點(diǎn)無論是效率還是壽命，都屬目前業(yè)界最高之列，但仍需進(jìn)行更多的基礎(chǔ)研究，更多的器件研究，進(jìn)一步提升材料壽命。

　　在噴墨打印上，王愷表示，量子點(diǎn)與噴墨打印工藝相結(jié)合一定是未來量產(chǎn)的選項(xiàng)，因而南方科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)也重點(diǎn)研發(fā)噴墨打印量子點(diǎn)材料，尤其是墨水上的研發(fā)，在發(fā)光效率與壽命上均取得很好進(jìn)展。

　　盡管量子點(diǎn)具有很好的發(fā)光性能，但其對(duì)水和氧比較敏感。為了應(yīng)對(duì)核殼量子點(diǎn)易被氧化進(jìn)而產(chǎn)生缺陷、導(dǎo)致光衰嚴(yán)重的問題，王愷介紹，南方科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用雙重包覆技術(shù)阻擋氧侵蝕，一重反相微乳法包覆SiO2；二重流態(tài)粉末原子層沉積包覆Al2O3，大幅度提升量子點(diǎn)的穩(wěn)定性。

　　王愷也指出，量子點(diǎn)無論是電致發(fā)光，還是光致發(fā)光，都具有非常優(yōu)異的光電特性，但仍面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，需要產(chǎn)業(yè)研各界共同推動(dòng)這一非常有前景的顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。

　　備注：內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理