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　　量子點(diǎn)是具有窄光譜發(fā)射帶寬、寬吸收率、高光致發(fā)光量子效率和可控制帶隙等優(yōu)異性能的納米晶體，被廣泛用作下一代照明和顯示設(shè)備中，比如基于QDs的發(fā)光二極管顯示器（QLED）。在CIDC2020量子點(diǎn)顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上，河南大學(xué)材料學(xué)院院長(zhǎng)杜祖亮以“II-VI量子點(diǎn)電致發(fā)光器件——材料、器件、印刷”為主題，分享了在量子點(diǎn)材料、器件以及印刷顯示工藝的研發(fā)情況。

　　河南大學(xué)材料學(xué)院杜祖亮院長(zhǎng)

　　杜祖亮表示，雖然量子點(diǎn)的發(fā)光效率不斷提升，但仍然無(wú)法產(chǎn)業(yè)化的需求，仍然停留在實(shí)驗(yàn)室的階段。他也表示，量子點(diǎn)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)主要在于：一是藍(lán)色量子點(diǎn)發(fā)光效率低下；二是量子點(diǎn)的發(fā)光效率和亮度不能同時(shí)提升；三是真正面向工業(yè)化大面積制備技術(shù)待進(jìn)一步提升。

　　“二十多年來(lái)，我們一直圍繞量子點(diǎn)材料做研發(fā)，從材料合成到器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，以及大面積制備的技術(shù)，均積累了一定技術(shù)基礎(chǔ)。”杜祖亮表示。

　　在材料合成上，杜祖亮介紹，量子點(diǎn)材料面臨的核心問(wèn)題是量子點(diǎn)薄膜發(fā)光效率低、熒光閃爍。他表示，有比于歐美量子點(diǎn)研發(fā)專利，河南大學(xué)采取無(wú)磷法綠色合成技術(shù)路線，發(fā)光效率基本上達(dá)到有磷合成技術(shù)路線。

　　關(guān)于量子點(diǎn)薄膜效率，杜祖亮表示，“采用顆粒非常小的量子點(diǎn)材料，會(huì)導(dǎo)致熒光發(fā)光下降非常劇烈。”為此，河南大學(xué)采用“低溫成核、高溫長(zhǎng)殼”的方法，精確控制殼層生長(zhǎng)合成高熒光量子產(chǎn)率的紅色Zn1−xCdxSe/ZnSe/ZnS和綠色厚殼層Zn1−xCdxSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)，可以制備出高發(fā)光效率的熒光發(fā)光材料和量子點(diǎn)薄膜，實(shí)現(xiàn)量子產(chǎn)率大于90%

　　針對(duì)熒光閃爍的問(wèn)題，杜祖亮表示，通過(guò)改進(jìn)量子點(diǎn)核殼的結(jié)構(gòu)，可以有效地抑制閃爍的現(xiàn)象。他也表示，河南大學(xué)在納米晶材料制備上已有上百種材料。

　　在材料基礎(chǔ)和器件構(gòu)筑基礎(chǔ)上，河南大學(xué)主要做高性能藍(lán)色QLED器件研發(fā)。杜祖亮介紹，QLED最大的問(wèn)題是空穴注入的問(wèn)題，“為解決該問(wèn)題，我們采取的方案主要是調(diào)配量子量子點(diǎn)本身性能；二是著力提升量子點(diǎn)壽命，對(duì)其表面的界面進(jìn)行調(diào)控。通過(guò)這兩方面的調(diào)整可以把亮度、效率以及壽命大幅提升。”

　　在兼具高亮度、高效、長(zhǎng)壽命的三基色QLED研發(fā)上，杜祖亮介紹，“通常由于注入不平衡，導(dǎo)致我們追求亮度，發(fā)光效率就上不去，而追求發(fā)光效率，亮度則上不去，處于魚(yú)與熊掌不可兼得的困境。”他表示，河南大學(xué)提出了元素貫穿的方法，在核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)上做了很多研究工作，主要把殼層換到由硒元素貫穿的體系。

　　在照明應(yīng)用上，他也介紹，“很多量子點(diǎn)指標(biāo)已經(jīng)超過(guò)了OLED的亮度，用于照明是沒(méi)有問(wèn)題的，綠光和紅光提升了5倍，藍(lán)光提升了1倍。”

　　在藍(lán)光量子點(diǎn)研究上，河南大學(xué)取得了很多研究成果。杜祖亮介紹，三星在藍(lán)色量子點(diǎn)研究上引用了10篇河南大學(xué)研究論文。他也表示，雖然河南大學(xué)在量子點(diǎn)研究上取得了很多成果，但這些成果是不是未來(lái)終極解決工業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)性材料設(shè)計(jì)理念和思路，還需做更多的工作，也期待跟產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加大合作，推動(dòng)量子點(diǎn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

　　在量子點(diǎn)大面積制備上，河南大學(xué)還研發(fā)出了纖維液橋引導(dǎo)的簡(jiǎn)便方法，通過(guò)浸潤(rùn)特征導(dǎo)向流體的流動(dòng)，將QD溶液連續(xù)且可控制的轉(zhuǎn)移到基底，制備得到超光滑的QD薄膜。杜祖亮介紹，“這種方法非常方便、簡(jiǎn)單，不需要真空，也不需要打印機(jī)，還可以多次涂，不僅可以獲得紅綠藍(lán)三色器件，而且可以通過(guò)多次涂制備白光器件。”

　　杜祖亮也表示，目前II-VI量子點(diǎn)電致發(fā)光器件仍然還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，希望能真正達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)要求，讓中國(guó)能夠搶占量子點(diǎn)材料和器件的制高點(diǎn)。

　　備注：內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理