量子點顯示：讓“視界”更精彩

宋延林 徐文濤 郭志杰

1 量子點材料發展及應用探索

現代顯示器技術經歷了陰極射線顯像管（Cathode Ray Tube，CRT）顯示器、液晶顯示器和自主發光顯示器幾個階段，目前的主流產品仍是液晶顯示器。在第3代顯示器中，有機電激光顯示（OrganicLight—Emitting Diode，OLED）已經初步實現產業化，Micro—LED雖異軍突出但尚有產業化瓶頸未突破。第3代顯示器有許多優點，例如自主發光、低功耗、輕薄柔、高清、廣色域、健康護眼等。其中，廣色域決定了顯示器具有較高的色彩表現力，這一指標是消費者選擇產品時考慮的重要因素。目前，主流的液晶顯示器色域一般在NTSC值70%左右，自主發光的OLED顯示器色域可以達到100%（圖1）。因此，研究如何提高LCD的色域，對提高其產品競爭力至關重要。

提高液晶顯示器的色域主要通過改善背光源來實現，例如采用氟化物和氮化物熒光粉，可以將色域提高至80%～90%。然而，氟化物熒光粉存在不耐濕、不耐高溫的缺點。目前，對于這些缺陷只能通過涂層（coating）技術來延緩濕度、溫度對粉體的破壞，無法徹底解決，這就使得氟化物在廣色域LCD中的應用很受限制。

量子點（Quantum Dots，QDs）由有限數目的原子組成，3個維度的尺寸均在費米波長附近，電子在3個方向上的運動受到限制，量子限域效應非常顯著。一般為IIB—VIA或IIIA—VA族元素組成，通常尺寸在1～20nm之間，用于發光的量子點尺寸一般在2～8nm之間。量子點材料具有發射波長窄、波長可調等特點，近年來被應用于LCD背光源領域，可以將色域提升至100%以上。

早在20世紀80年代初，科學家就發現了量子點材料并開始研究其應用。……