量子点LED技术成LED之王 未来15年将点亮全球

3、历史的回顾 从量子点到QLED

上世纪80年代初，美国贝尔实验室的路易斯·布鲁斯（Louis Brus）博士和前苏联约夫研究所的亚力山大·埃夫罗斯（Alexander Efros）博士以及维克多·克里莫夫（Victor I. Klimov）博士等多位研究者发现：粒径不同硫化镉颗粒在受激情况下会产生不同颜色的荧光。该效应发现了量子点大小与颜色之间的相互关系，为量子点从实验室走向实践应用铺平了道路。

1998年，阿萨托斯（Alivisatos）和奈尔（Nie）两个研究小组，首次将量子点生物荧光标记技术应用于活细胞体系。由此掀起了量子点的研究热潮。物理学家当初研究量子点时，绝对不会想到量子点最先的应用是在生物医学和医药领域，量子点技术的出现为某些疾病的诊断和新药研究带来了新的希望。

在1990~1993年之间，贝尔实验室发明了“金属有机-配位溶剂-高温”技术，它以具有高毒性、非常不稳定的二甲基镉作为镉源，在300℃左右高温下、在有机配位溶剂中合成高质量的硒化镉。这对于整个量子点研究领域具有里程碑式意义。但是，这同时也给该领域留下来一个挑战。他们用的原料，是从“金属有机气相沉积”借鉴而来，其中的二甲基镉是爆炸性的，即使是室温也不稳定，而且毒性很大，成本很高。沿着这样的技术思路，导致在后来10年间，这个领域发展并不快。

2009年，美国尼克思照明的夏洛特将量子点的涂料涂在蓝光LED上，在实验室中制成了世界上第一个量子点LED灯泡——QLED灯。当时，所用材料是剧毒的镉化物。

将无镉技术引入量子点研究的是我国的彭笑刚教授。他基于对激发态合成技术的重新认识，采用了一些新的合成控制方法，得到了一些性能前所未有的量子点，从此，量子点技术进入了无毒环保研究阶段。同时，他又发明了一种在QLED器件中插入1层纳米绝缘层的技术，从而彻底解决了正、负载流子注入平衡的关键难点。这两项技术的突破，从实验上验证了QLED实用化的可行性，为QLED在未来的显示和照明领域扮演重要角色提供了理论和技术基础。

2010年5月，在美国拉斯维加斯的世界灯展上，来自我国浙江大学的彭笑刚教授与其合作者推出两种无公害的QLED系列产品，他的全新工艺理念标志着固态照明领域的颠覆性技术突破。这一突破性的技术成为QLED照明进入实用化的起点。

目前，QLED进入实用化的领域是彩色显示屏。2014年9月，TCL公司率先推出中国第1台型号为H9700的55 in量子点电视，到2014年底，彩电业兴起一股量子点电视的热潮。2015年1月，在美国CES国际消费电子展会上，长虹也展出号称全球第1台曲面量子点电视。2015年4月，TCL多媒体又发布了量子点电视新品TV+量子点曲面电视，并一举夺得“中国家电艾普兰创新奖”。这一切创新成就的出现都充分显示了QLED的发展活力。

据了解，最初制造的量子点电视是含有剧毒镉元素材料的，而现在刚上市的量子点电视大多不含镉元素。

4、OLED的困惑 从希望到尴尬

有机物发光二极管（OLED）是邓青云博士（他被誉为现代OLED之父）在1979年发现的。1994年日本科学家宣布了第1只白光有机发光二极管用于照明。2007年，一种15 cm×15 cm的大面积白光OLED被开发，当时的有效发光面积达到了12cm×12 cm，平均亮度达到852 cd/m2。2008年，欧司朗发表在玻璃基板上1 000 cd/ m2亮度的时候，光效达到46 lm/W，寿命超过了5 000h。

目前，用于照明的OLED面板面积以30 cm×30 cm为主流产品，也有达60 cm×60 cm以上的。亮度一般为1 000 nt以下，寿命宣称达到了10 000 h以上。

OLED是一种基于有机薄膜的自有光源显示屏技术，为电致发光光源。与液晶显示技术相比，具有众多的优点。如只有1 mm左右的超薄厚度、超轻、广视角、自发光（不需要背景光源）、刷新速度快（是液晶的1 000倍）、高清晰、低能耗、低温特性优（在－40 ℃下性能依然良好），可以实现柔性显示（即屏幕可以卷曲）等，被认为是显示技术的未来。到目前为止，全球各大显示器制造商都在开发OLED产品。

过去20年，在改善基础OLED材料整合方面，人们不断地投入了许多的努力。虽然理论上可运用的小分子和高分子材料种类相当繁多，然而，有机材料的寿命、效率、色彩及目前最佳化制程条件仍受到多重参数的牵制，使得原本领先的OLED红、蓝、绿发光材质的开发受到阻碍。

与QLED的开发相比，OLED从弯曲到柔性，从光效到色纯度，从寿命到价格，OLED都不占优势。