南理工研制无机钙钛矿量子点新材料突破技术瓶颈

中国粉体网讯  日前，南京理工大学曾海波团队在量子点显示研究方面取得了重要进展，相关的研究成果发表在国际顶级杂志杂志《先进功能材料》上，这一成果克服了量子点技术发展的关键瓶颈，将大力推动我国的量子点技术自主研究进程，并即将进入产业化阶段。

    近年来，提高显示清晰度、使得柔性显示实用化已成为了全球显示技术重点发展的两大技术趋势。世界显示行业发展经历了电子管时代，目前正处在液晶显示时代，即将进入第三次技术革命，现在正处在下一轮革命的前夜，每个国家都积极进行新材料研发，争取抢占显示技术制高点。据在读博士生李晓明介绍，代表未来主流显示技术的核心部件白光LED的发光原理是将蓝光LED芯片发出的蓝光照在荧光粉上产生白光。之前广泛使用的荧光粉含有稀土，但是稀土资源是战略资源，成本高且不能过多采用。而且这种荧光粉发出的光缺少自然光中的红光部分。人工光源追求的是接近太阳光的光线，即由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫复合成的白光，这种光线对人体来说才是最舒适的。荧光量子点的显示技术能覆盖七种有色光、使用寿命长、高效节能，被认为是显示技术领域的新一轮革命。目前广泛应用的荧光量子点有硒化镉、磷化铟等。但镉毒性非常大，欧盟已经出台了相关禁令限制使用。而磷化铟中的铟比稀土更加珍贵，地球上已探明的铟使用期限已不足十年。而且这两种材料的合成技术被美国、德国等欧美国家垄断，成本非常高。因此，发展有自主产权、无镉、高品质的新型量子点既是显示领域的关键科学问题，也是我国量子点显示工业化发展的关键技术问题。

    此次南理工合成的新材料为无机钙钛矿量子点。曾海波教授团队发明的合成方法，在室温常压下就能完成，操作简便，其来源是无机盐，普通矿石中就可以提取得到。相比之下，硒化镉和磷化铟等需要在高温无水无氧的条件下合成，对量产造成很大挑战，而其原材料成本更是新材料的三倍以上。新材料的优势还在于通过元素成分调控就能产生不同颜色的荧光，技术操作简易。而硒化镉和磷化铟需要通过纳米级别上精确的尺寸控制才能实现荧光色彩控制，技术要求极高。而且这种新材料可以和代表第二代技术的液晶生产线兼容，在实际生产中，可以加入原先液晶生产线，这样将大大降低新产品成本。尤其在这样一个从中国制造向中国创造转型的关键时期，新材料的这种兼容性将最大程度地利用我国广大现成生产线，以最快速度、最高效率实行量产，将新老技术换代的成本降到最低。

    目前团队已经合成出新材料样品，并做出了量子点复合荧光薄膜和灯珠，申请了一系列国家发明专利技术。

    据研究所所长曾海波教授介绍，这种新材料已经进入产业化进程。研究所正在和国内显示器行业龙头老大京东方科技集团股份有限公司合作，申报国家的中国制造2025项目中的关键性先进电子材料重点专项中的新兴显示专项。