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中国科学家设计出新型量子点发光二极管
2015年01月23日 来源： 人民日报
看不到的量子点，为你发光
去年10月，诺贝尔物理学奖颁给了发明蓝光发光二极管的数位日裔科学家，“白炽灯点亮了20世纪，LED点亮了21世纪”，从颁奖词看出，发光二极管即LED是公认的下一代显示与照明技术的核心器件。
几十天后，一篇来自中国科学家的论文在《自然》上发表，报道了在量子点发光二极管领域取得的重要研究进展。在浙江大学课题组的这项研究中，科学家们设计出一种新型高性能量子点发光二极管（QLED），并将使用亮度条件下的寿命推进到10万小时的实用水平，这意味着这种新型器件有望成为下一代显示和照明技术的有力竞争者。
“我们已经看到了第一个带有颠覆性意义的量子点应用，也就是性能优异的‘量子点LED’。”研究团队负责人、浙江大学高新材料化学中心教授彭笑刚说。
量子点发光二极管
有望在照明与显示产业中扮演重要角色
在纳晶科技公司，几支试管和几个或大或小的塑料瓶中，分别装有绿、黄、红各色液体，这就是量子点溶液。把一桶2000毫升的溶液提纯后，晶体大概只有手指头那么点。“但里面‘有’1万台电视机。”赵飞说，这些量子点，可以用来制造1万台使用量子点的新型彩电。
从量子点电视机播放的演示画面来看，同样是蓝色或红色，可以分辨出很多不同的鲜艳程度。同样是红色唇膏，画面上却能够呈现和分辨出不同色差的100支唇膏。
彭笑刚介绍说，量子点应用领域十分广泛。在生物医疗领域，能用量子点把细胞的骨架完全显示出来。可以很容易地利用量子点的不同颜色来同时检测多种病菌或者农药残留。而且，因为量子点吸收能力非常强，能够极大提高灵敏度。照明也是一个很大的产业，使用量子点的发光二极管，更加接近于自然光，并且发热大大减少。
科学家认为，量子点可能带来重大变化的产业，首先是显示。目前的第一代量子点显示产品是基于光激发发光，纳晶科技公司和美国的两家公司都已经进入商业化阶段。这种新型的背光源，让显示颜色的纯度很高、色饱和高。而量子点发光二极管则会把量子点显示带入第二代。目前，浙江大学与纳晶科技公司在第二代量子点显示技术上处于国际领先地位。
“一系列的实验结果验证了量子点发光二极管的实用性。这进而预示着，量子点发光二极管有望在照明与显示两个产业中扮演更重要的角色。”彭笑刚说，显示和照明都需要白光或者红绿蓝三色光，研究团队接下来将在保持低成本的溶液制备工艺的前提下，开发出各色发光波长的高效QLED，让电子和空穴复合产生的光子为千家万户照明。
量子点发光二极管
开放分类： 应用科学 科学 科学技术 科学研究 科技产品
量子点发光二极管，科学家将研发基于量子点发光二极管（QLED）的有源矩阵显示屏，制造OLED时需要使用一个“阴罩”，当屏幕尺寸变大时阴罩板容易发生热胀冷缩，会使得色彩等不够精确，美国硅谷的Nanosys公司也在研发相关新产品，其产品中的一个液晶显示屏背光灯上有很多量子点，以提高能效和色质。
量子点发光二极管 - 概述
量子点发光二极管，美国、韩国和比利时的科学家将携手研发基于量子点发光二极管（QLED）的有源矩阵显示屏，与目前的显示屏相比，新显示屏在大大提高了亮度和画面鲜艳度的同时，还减少了能耗。 [1]
量子点发光二极管 - 主要特性
1、这种技术中用到的量子点（Quantum Dots）是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体，晶体中的颗粒直径不足10纳米。
2、量子点由锌、镉、硒和硫原子组合而成。
3、量子点有一个与众不同的特性：当受到电或者光（诸如LED产生的光）的刺激时就会发光，产生亮光和纯色，其发出的光线颜色由量子点的组成材料和大小、形状所决定。
量子点发光二极管图册
量子点发光二极管 - 产品性能
1、量子点发光二极管产品能够进行商业化生产并能同有机发光显示屏（OLED）相竞争，制造OLED时，需要使用一个“阴罩”，当屏幕尺寸变大时，阴罩板容易发生热胀冷缩，会使得色彩等不够精确。
2、QLED的制造过程不需要使用阴罩，因此不会出现精确度减少的问题。另外量子点还可悬停在液体中，并使用多种技术让其沉积，包括将其喷墨打印在非常薄的、柔性或者透明的衬底上。
3、OLED还有一处不足其纯色需用彩色过滤器才能产生，而QLED从一开始就能产生各种不同纯色，也在将电子转化为光子方面优于OLED，因此能效更高，制造成本更低。
4、在同等画质下，QLED的节能性有望达到OLED屏的2倍，发光率将提升30%至40%。同时OLED可以达到与无机半导体材料一样的稳定性、可靠性。
量子点发光二极管 - 研发现状
1、QLED的发展也面临着两个挑战，其一是寿命短，最好的QLED寿命仅为1万小时，这对大尺寸显示屏来说还不够。其二是需要确保色彩能始终如一地再现。沙利文表示该公司已经在这两方面取得了很大进步，QLED即将开始商业化生产。
量子点发光二极管图册
2、QD Vision公司将与韩国LG显示器公司、比利时化学品公司Solvay合作，研发和制造这种新的QLED有源矩阵显示屏。QD Vision公司将提供量子点技术，而LG则负责产品生产。
3、QD Vision并非唯一一家研发量子点显示屏技术的公司，位于美国硅谷的Nanosys公司也在研发相关新产品，其产品中的一个液晶显示屏背光灯上有很多量子点，以提高能效和色质。
量子点发光二极管 - 成功制备
1、中国科技部973项目和国家自然科学基金委创新群体和重点项目的支持下，中科院化学所有机固体院重点实验室的科研人员与美国Ocean NanoTech公司以及美国宾州州立大学合作，在半导体量子点发光二极管(QD-LED)的研究方面取得重要进展。 [2]
2、化学所有机固体室的研究人员使用美国Ocean NanoTech公司制备的高质量的具有核壳结构的CdSe/ZnS和CdSe/CdS/ZnS纳晶量子点，同时使用聚三苯胺(poly-TPD)为空穴传输层、八羟基喹啉铝(Alq3)为电子传输层，通过调节量子点尺寸以及通过器件结构和各层厚度的优化，制备了可发红、橙、黄、绿四种颜色光的QD-LED器件，其最大亮度分别达到9064 (红光)、3200(橙光)、4470(黄光)和3700(绿光)cd/m2，分别为各色光QD-LED文献报道的最高值。同时，这些QD-LEDs还具有较低的启亮电压(3-4V)、改进的效率(1.1-2.8 cd/A)、高的色纯度(电致发光谱半峰宽30nm左右)和较长的工作寿命。
3、QD-LED具有与聚合物发光二极管(PLED)类似的器件结构和可溶液加工的特点，其发光层由半导体量子点(QDs)胶体溶液旋涂制成，因而具有与PLED同样的制备过程简单、成本低、可制成柔性器件等优点。同时，QD-LED与PLED相比，还具有发光色纯度高(发光半峰宽窄)、发光颜色可通过控制量子点尺寸大小进行调节等突出优点。除此之外，QD-LED还是半导体纳晶的一个重要应用领域。因此对QD-LED的研究引起了薄膜电致发光器件和半导体纳晶研究工作者的极大关注。
2015年01月23日 来源： 人民日报
看不到的量子点，为你发光
去年10月，诺贝尔物理学奖颁给了发明蓝光发光二极管的数位日裔科学家，“白炽灯点亮了20世纪，LED点亮了21世纪”，从颁奖词看出，发光二极管即LED是公认的下一代显示与照明技术的核心器件。
几十天后，一篇来自中国科学家的论文在《自然》上发表，报道了在量子点发光二极管领域取得的重要研究进展。在浙江大学课题组的这项研究中，科学家们设计出一种新型高性能量子点发光二极管（QLED），并将使用亮度条件下的寿命推进到10万小时的实用水平，这意味着这种新型器件有望成为下一代显示和照明技术的有力竞争者。
“我们已经看到了第一个带有颠覆性意义的量子点应用，也就是性能优异的‘量子点LED’。”研究团队负责人、浙江大学高新材料化学中心教授彭笑刚说。
量子点发光二极管
有望在照明与显示产业中扮演重要角色
在纳晶科技公司，几支试管和几个或大或小的塑料瓶中，分别装有绿、黄、红各色液体，这就是量子点溶液。把一桶2000毫升的溶液提纯后，晶体大概只有手指头那么点。“但里面‘有’1万台电视机。”赵飞说，这些量子点，可以用来制造1万台使用量子点的新型彩电。
从量子点电视机播放的演示画面来看，同样是蓝色或红色，可以分辨出很多不同的鲜艳程度。同样是红色唇膏，画面上却能够呈现和分辨出不同色差的100支唇膏。
彭笑刚介绍说，量子点应用领域十分广泛。在生物医疗领域，能用量子点把细胞的骨架完全显示出来。可以很容易地利用量子点的不同颜色来同时检测多种病菌或者农药残留。而且，因为量子点吸收能力非常强，能够极大提高灵敏度。照明也是一个很大的产业，使用量子点的发光二极管，更加接近于自然光，并且发热大大减少。
科学家认为，量子点可能带来重大变化的产业，首先是显示。目前的第一代量子点显示产品是基于光激发发光，纳晶科技公司和美国的两家公司都已经进入商业化阶段。这种新型的背光源，让显示颜色的纯度很高、色饱和高。而量子点发光二极管则会把量子点显示带入第二代。目前，浙江大学与纳晶科技公司在第二代量子点显示技术上处于国际领先地位。
“一系列的实验结果验证了量子点发光二极管的实用性。这进而预示着，量子点发光二极管有望在照明与显示两个产业中扮演更重要的角色。”彭笑刚说，显示和照明都需要白光或者红绿蓝三色光，研究团队接下来将在保持低成本的溶液制备工艺的前提下，开发出各色发光波长的高效QLED，让电子和空穴复合产生的光子为千家万户照明。
量子点发光二极管
开放分类： 应用科学 科学 科学技术 科学研究 科技产品
量子点发光二极管，科学家将研发基于量子点发光二极管（QLED）的有源矩阵显示屏，制造OLED时需要使用一个“阴罩”，当屏幕尺寸变大时阴罩板容易发生热胀冷缩，会使得色彩等不够精确，美国硅谷的Nanosys公司也在研发相关新产品，其产品中的一个液晶显示屏背光灯上有很多量子点，以提高能效和色质。
量子点发光二极管 - 概述
量子点发光二极管，美国、韩国和比利时的科学家将携手研发基于量子点发光二极管（QLED）的有源矩阵显示屏，与目前的显示屏相比，新显示屏在大大提高了亮度和画面鲜艳度的同时，还减少了能耗。 [1]
量子点发光二极管 - 主要特性
1、这种技术中用到的量子点（Quantum Dots）是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体，晶体中的颗粒直径不足10纳米。
2、量子点由锌、镉、硒和硫原子组合而成。
3、量子点有一个与众不同的特性：当受到电或者光（诸如LED产生的光）的刺激时就会发光，产生亮光和纯色，其发出的光线颜色由量子点的组成材料和大小、形状所决定。
量子点发光二极管图册
量子点发光二极管 - 产品性能
1、量子点发光二极管产品能够进行商业化生产并能同有机发光显示屏（OLED）相竞争，制造OLED时，需要使用一个“阴罩”，当屏幕尺寸变大时，阴罩板容易发生热胀冷缩，会使得色彩等不够精确。
2、QLED的制造过程不需要使用阴罩，因此不会出现精确度减少的问题。另外量子点还可悬停在液体中，并使用多种技术让其沉积，包括将其喷墨打印在非常薄的、柔性或者透明的衬底上。
3、OLED还有一处不足其纯色需用彩色过滤器才能产生，而QLED从一开始就能产生各种不同纯色，也在将电子转化为光子方面优于OLED，因此能效更高，制造成本更低。
4、在同等画质下，QLED的节能性有望达到OLED屏的2倍，发光率将提升30%至40%。同时OLED可以达到与无机半导体材料一样的稳定性、可靠性。
量子点发光二极管 - 研发现状
1、QLED的发展也面临着两个挑战，其一是寿命短，最好的QLED寿命仅为1万小时，这对大尺寸显示屏来说还不够。其二是需要确保色彩能始终如一地再现。沙利文表示该公司已经在这两方面取得了很大进步，QLED即将开始商业化生产。
量子点发光二极管图册
2、QD Vision公司将与韩国LG显示器公司、比利时化学品公司Solvay合作，研发和制造这种新的QLED有源矩阵显示屏。QD Vision公司将提供量子点技术，而LG则负责产品生产。
3、QD Vision并非唯一一家研发量子点显示屏技术的公司，位于美国硅谷的Nanosys公司也在研发相关新产品，其产品中的一个液晶显示屏背光灯上有很多量子点，以提高能效和色质。
量子点发光二极管 - 成功制备
1、中国科技部973项目和国家自然科学基金委创新群体和重点项目的支持下，中科院化学所有机固体院重点实验室的科研人员与美国Ocean NanoTech公司以及美国宾州州立大学合作，在半导体量子点发光二极管(QD-LED)的研究方面取得重要进展。 [2]
2、化学所有机固体室的研究人员使用美国Ocean NanoTech公司制备的高质量的具有核壳结构的CdSe/ZnS和CdSe/CdS/ZnS纳晶量子点，同时使用聚三苯胺(poly-TPD)为空穴传输层、八羟基喹啉铝(Alq3)为电子传输层，通过调节量子点尺寸以及通过器件结构和各层厚度的优化，制备了可发红、橙、黄、绿四种颜色光的QD-LED器件，其最大亮度分别达到9064 (红光)、3200(橙光)、4470(黄光)和3700(绿光)cd/m2，分别为各色光QD-LED文献报道的最高值。同时，这些QD-LEDs还具有较低的启亮电压(3-4V)、改进的效率(1.1-2.8 cd/A)、高的色纯度(电致发光谱半峰宽30nm左右)和较长的工作寿命。
3、QD-LED具有与聚合物发光二极管(PLED)类似的器件结构和可溶液加工的特点，其发光层由半导体量子点(QDs)胶体溶液旋涂制成，因而具有与PLED同样的制备过程简单、成本低、可制成柔性器件等优点。同时，QD-LED与PLED相比，还具有发光色纯度高(发光半峰宽窄)、发光颜色可通过控制量子点尺寸大小进行调节等突出优点。除此之外，QD-LED还是半导体纳晶的一个重要应用领域。因此对QD-LED的研究引起了薄膜电致发光器件和半导体纳晶研究工作者的极大关注。
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