量子點(diǎn)發(fā)光二極管 - 概述

量子點(diǎn)發(fā)光二極管，美國、韓國和比利時(shí)的科學(xué)家將攜手研發(fā)基于量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)的有源矩陣顯示屏，與目前的顯示屏相比，新顯示屏在大大提高了亮度和畫面鮮艷度的同時(shí)，還減少了能耗。

量子點(diǎn)發(fā)光二極管 - 主要特性

1、這種技術(shù)中用到的量子點(diǎn)(Quantum Dots)是一些肉眼無法看到的、極其微小的半導(dǎo)體納米晶體，晶體中的顆粒直徑不足10納米。

2、量子點(diǎn)由鋅、鎘、硒和硫原子組合而成。

3、量子點(diǎn)有一個(gè)與眾不同的特性：當(dāng)受到電或者光(諸如LED產(chǎn)生的光)的刺激時(shí)就會(huì)發(fā)光，產(chǎn)生亮光和純色，其發(fā)出的光線顏色由量子點(diǎn)的組成材料和大小、形狀所決定。

量子點(diǎn)發(fā)光二極管 - 產(chǎn)品性能

1、量子點(diǎn)發(fā)光二極管產(chǎn)品能夠進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)并能同有機(jī)發(fā)光顯示屏(OLED)相競(jìng)爭(zhēng)，制造OLED時(shí)，需要使用一個(gè)“陰罩”，當(dāng)屏幕尺寸變大時(shí)，陰罩板容易發(fā)生熱脹冷縮，會(huì)使得色彩等不夠精確。

2、QLED的制造過程不需要使用陰罩，因此不會(huì)出現(xiàn)精確度減少的問題。另外量子點(diǎn)還可懸停在液體中，并使用多種技術(shù)讓其沉積，包括將其噴墨打印在非常薄的、柔性或者透明的襯底上。

3、OLED還有一處不足其純色需用彩色過濾器才能產(chǎn)生，而QLED從一開始就能產(chǎn)生各種不同純色，也在將電子轉(zhuǎn)化為光子方面優(yōu)于OLED，因此能效更高，制造成本更低。

4、在同等畫質(zhì)下，QLED的節(jié)能性有望達(dá)到OLED屏的2倍，發(fā)光率將提升30%至40%。同時(shí)OLED可以達(dá)到與無機(jī)半導(dǎo)體材料一樣的穩(wěn)定性、可靠性。

量子點(diǎn)發(fā)光二極管 - 研發(fā)現(xiàn)狀

1、QLED的發(fā)展也面臨著兩個(gè)挑戰(zhàn)，其一是壽命短，最好的QLED壽命僅為1萬小時(shí)，這對(duì)大尺寸顯示屏來說還不夠。其二是需要確保色彩能始終如一地再現(xiàn)。沙利文表示該公司已經(jīng)在這兩方面取得了很大進(jìn)步，QLED即將開始商業(yè)化生產(chǎn)。

2、QD Vision公司將與韓國LG顯示器公司、比利時(shí)化學(xué)品公司Solvay合作，研發(fā)和制造這種新的QLED有源矩陣顯示屏。QD Vision公司將提供量子點(diǎn)技術(shù)，而LG則負(fù)責(zé)產(chǎn)品生產(chǎn)。

3、QD Vision并非唯一一家研發(fā)量子點(diǎn)顯示屏技術(shù)的公司，位于美國硅谷的Nanosys公司也在研發(fā)相關(guān)新產(chǎn)品，其產(chǎn)品中的一個(gè)液晶顯示屏背光燈上有很多量子點(diǎn)，以提高能效和色質(zhì)。

量子點(diǎn)發(fā)光二極管 - 成功制備

1、中國科技部973項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體和重點(diǎn)項(xiàng)目的支持下，中科院化學(xué)所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員與美國Ocean NanoTech公司以及美國賓州州立大學(xué)合作，在半導(dǎo)體量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QD-LED)的研究方面取得重要進(jìn)展。

2、化學(xué)所有機(jī)固體室的研究人員使用美國Ocean NanoTech公司制備的高質(zhì)量的具有核殼結(jié)構(gòu)的CdSe/ZnS和CdSe/CdS/ZnS納晶量子點(diǎn)，同時(shí)使用聚三苯胺(poly-TPD)為空穴傳輸層、八羥基喹啉鋁(Alq3)為電子傳輸層，通過調(diào)節(jié)量子點(diǎn)尺寸以及通過器件結(jié)構(gòu)和各層厚度的優(yōu)化，制備了可發(fā)紅、橙、黃、綠四種顏色光的QD-LED器件，其最大亮度分別達(dá)到9064 (紅光)、3200(橙光)、4470(黃光)和3700(綠光)cd/m2，分別為各色光QD-LED文獻(xiàn)報(bào)道的最高值。同時(shí)，這些QD-LEDs還具有較低的啟亮電壓(3-4V)、改進(jìn)的效率(1.1-2.8 cd/A)、高的色純度(電致發(fā)光譜半峰寬30nm左右)和較長的工作壽命。

3、QD-LED具有與聚合物發(fā)光二極管(PLED)類似的器件結(jié)構(gòu)和可溶液加工的特點(diǎn)，其發(fā)光層由半導(dǎo)體量子點(diǎn)(QDs)膠體溶液旋涂制成，因而具有與PLED同樣的制備過程簡(jiǎn)單、成本低、可制成柔性器件等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，QD-LED與PLED相比，還具有發(fā)光色純度高(發(fā)光半峰寬窄)、發(fā)光顏色可通過控制量子點(diǎn)尺寸大小進(jìn)行調(diào)節(jié)等突出優(yōu)點(diǎn)。除此之外，QD-LED還是半導(dǎo)體納晶的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。因此對(duì)QD-LED的研究引起了薄膜電致發(fā)光器件和半導(dǎo)體納晶研究工作者的極大關(guān)注。