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【今日焦点】浅谈量子点之于照明领域的发展历程

发布日期:2017-11-10 作者: 点击:

据报道,美国俄勒冈州立大学的研究人员近日展示了一种新的量子点制造技术,可能意味着LED照明新时代的来临。



  跟其他的量子点制造技术相比,他们运用的连续流装置让制造LED照明的过程更加廉价、快捷,而且具有高度延展性;他们用微波来加热试剂,解决了在化学反应中如何对温度进行精确控制的问题,带来更好的颜色控制;这种方法可以制造大小和形状始终如一的量子点,其灵活性保证了制造者可以生产具有多种用途的量子点。小一些的量子点可以释放绿光,大一些的量子点可以释放橙色到红色光;这种技术使用非毒性材料铜铟联硒化合物材料,并大大减少材料的浪费,这会降低制作成本、保护环境。


  这种新的量子点制造技术若被成熟运用,可能最终会制造出低成本、高能效的LED照明,而且能达到人们所想要的白光灯的效果,将为LED照明领域带来巨大改变。


  现在普遍应用于市场的白光LED由于蓝光危害的问题,普及速度尚未如期,与此同时,OLED(有机发光二极管)、QLED(量子点发光二极管)等可达到自然光效果的光源技术成科学家关注的重点。相对于OLED,QLED在照明领域的发展进程稍慢,并未正在流通于市场,但是在显示领域的应用正日渐受追捧。以下小编带你来共同快速回顾QLED这一或将颠覆LED照明的技术的发展历程。


  小编翻阅资料发现,量子点领域的发端大约在70年代末,化学家发现在溶液中做出来的纳米晶体颜色各不一样,有的黄、有的红、有的黑,有的甚至没有颜色。而后当时被西方国家解析为“量子限域效应”理论。


  在1990年到1993年之间出现了一种叫“金属有机-配位溶剂-高温”路线的新合成方法,对于整个领域具有里程碑式意义。但是,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。


  后来科学家找到了一种“绿色”有机溶剂路线,让量子点的简便合成走进了全世界的实验室。


  量子点属于一大类新材料—溶液纳米晶中的一种。溶液纳米晶具有晶体和溶液的双重性质,量子点是其中马上具有突破性工业应用的材料。


  量子点可以应用在生物医疗领域、显示产业及照明产业,其中它在人类照明领域将起到重要作用。目前LED已是照明产业的核心器件。但是和太阳光比较,现在的白光LED灯是有缺陷的,它是人造白光,有很多对人类健康有不利因素的高能光子。另外,现行白光LED发热比较明显。而QLED的白光,在原理可以完全做到与理想照明光源一致,更加接近于自然光,并且发热大大减少。


  量子点真正进入商业化照明领域是在2009年,美国Nexxus Lighting公司与QD Vision公司合作,推出世界上第一个采用量子点照明解决方案设计的LED照明灯具,这款新型LED灯融入量子点光学设计与冷白光LED,以产生色彩丰富的、十分明亮的暖白光,可节省能源超过80%,与卤素照明替代灯的使用寿命相比,是其25倍以上。


  但是,经过科学工作者多年的不懈努力,QLED的综合性能——包括效率、寿命、加工工艺——还远落后于人们的期待。这主要由于量子点与QLED器件适配性和QLED特殊结构两个方面的原因。


  2014年底,浙江大学课题组科学家们设计出一种新型高性能QLED,可以通过简单的溶液加工路线制备而得,并将使用亮度条件下的寿命推进到10万小时的实用水平,从实验上验证了QLED实用化的可行性,这预示着QLED有望在照明与显示两个产业中扮演重要角色。量子点已经对LED技术产生了广泛的商业影响,现在,改善其制造步骤并提高利润是研究领域的重点。


  近日美研究人员的新量子点制造技术又有了新的突破,不仅能保证所造量子点的大小和形状始终如一,还能进行更精确的颜色控制。可以看到,量子点LED照明时代正在逐步靠近。


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