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　　量子點是具有窄光譜發(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備中，比如基于QDs的發(fā)光二極管顯示器（QLED）。在CIDC2020量子點顯示技術產(chǎn)業(yè)峰會上，河南大學材料學院院長杜祖亮以“II-VI量子點電致發(fā)光器件——材料、器件、印刷”為主題，分享了在量子點材料、器件以及印刷顯示工藝的研發(fā)情況。

　　河南大學材料學院杜祖亮院長

　　杜祖亮表示，雖然量子點的發(fā)光效率不斷提升，但仍然無法產(chǎn)業(yè)化的需求，仍然停留在實驗室的階段。他也表示，量子點面臨的技術挑戰(zhàn)主要在于：一是藍色量子點發(fā)光效率低下；二是量子點的發(fā)光效率和亮度不能同時提升；三是真正面向工業(yè)化大面積制備技術待進一步提升。

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

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

　　關于量子點薄膜效率，杜祖亮表示，“采用顆粒非常小的量子點材料，會導致熒光發(fā)光下降非常劇烈。”為此，河南大學采用“低溫成核、高溫長殼”的方法，精確控制殼層生長合成高熒光量子產(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，可以制備出高發(fā)光效率的熒光發(fā)光材料和量子點薄膜，實現(xiàn)量子產(chǎn)率大于90%

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

　　在材料基礎和器件構(gòu)筑基礎上，河南大學主要做高性能藍色QLED器件研發(fā)。杜祖亮介紹，QLED最大的問題是空穴注入的問題，“為解決該問題，我們采取的方案主要是調(diào)配量子量子點本身性能；二是著力提升量子點壽命，對其表面的界面進行調(diào)控。通過這兩方面的調(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，處于魚與熊掌不可兼得的困境。”他表示，河南大學提出了元素貫穿的方法，在核殼結(jié)構(gòu)量子點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。

　　在照明應用上，他也介紹，“很多量子點指標已經(jīng)超過了OLED的亮度，用于照明是沒有問題的，綠光和紅光提升了5倍，藍光提升了1倍。”

　　在藍光量子點研究上，河南大學取得了很多研究成果。杜祖亮介紹，三星在藍色量子點研究上引用了10篇河南大學研究論文。他也表示，雖然河南大學在量子點研究上取得了很多成果，但這些成果是不是未來終極解決工業(yè)化應用的基礎性材料設計理念和思路，還需做更多的工作，也期待跟產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加大合作，推動量子點產(chǎn)業(yè)化應用。

　　在量子點大面積制備上，河南大學還研發(fā)出了纖維液橋引導的簡便方法，通過浸潤特征導向流體的流動，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、簡單，不需要真空，也不需要打印機，還可以多次涂，不僅可以獲得紅綠藍三色器件，而且可以通過多次涂制備白光器件。”

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

　　備注：內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場速記整理