【今日焦點】淺談量子點之于照明領域的發展歷程
摘要: 據報道,美國俄勒岡州立大學的研究人員近日展示了一種新的量子點制造技術,可能意味著LED照明新時代的來臨。
據報道,美國俄勒岡州立大學的研究人員近日展示了一種新的量子點制造技術,可能意味著LED照明新時代的來臨。
跟其他的量子點制造技術相比,他們運用的連續流裝置讓制造LED照明的過程更加廉價、快捷,而且具有高度延展性;他們用微波來加熱試劑,解決了在化學反應中如何對溫度進行精確控制的問題,帶來更好的顏色控制;這種方法可以制造大小和形狀始終如一的量子點,其靈活性保證了制造者可以生產具有多種用途的量子點。小一些的量子點可以釋放綠光,大一些的量子點可以釋放橙色到紅色光;這種技術使用非毒性材料銅銦聯硒化合物材料,并大大減少材料的浪費,這會降低制作成本、保護環境。
這種新的量子點制造技術若被成熟運用,可能最終會制造出低成本、高能效的LED照明,而且能達到人們所想要的白光燈的效果,將為LED照明領域帶來巨大改變。
現在普遍應用于市場的白光LED由于藍光危害的問題,普及速度尚未如期,與此同時,OLED(有機發光二極管)、QLED(量子點發光二極管)等可達到自然光效果的光源技術成科學家關注的重點。相對于OLED,QLED在照明領域的發展進程稍慢,并未正在流通于市場,但是在顯示領域的應用正日漸受追捧。以下小編帶你來共同快速回顧QLED這一或將顛覆LED照明的技術的發展歷程。
小編翻閱資料發現,量子點領域的發端大約在70年代末,化學家發現在溶液中做出來的納米晶體顏色各不一樣,有的黃、有的紅、有的黑,有的甚至沒有顏色。而后當時被西方國家解析為“量子限域效應”理論。
在1990年到1993年之間出現了一種叫“金屬有機-配位溶劑-高溫”路線的新合成方法,對于整個領域具有里程碑式意義。但是,他們用的原料是從“金屬有機氣相沉積”借鑒而來,其中的二甲基鎘是爆炸性的,即使是室溫也不穩定,而且毒性很大,成本很高。
后來科學家找到了一種“綠色”有機溶劑路線,讓量子點的簡便合成走進了全世界的實驗室。
量子點屬于一大類新材料—溶液納米晶中的一種。溶液納米晶具有晶體和溶液的雙重性質,量子點是其中馬上具有突破性工業應用的材料。
量子點可以應用在生物醫療領域、顯示產業及照明產業,其中它在人類照明領域將起到重要作用。目前LED已是照明產業的核心器件。但是和太陽光比較,現在的白光LED燈是有缺陷的,它是人造白光,有很多對人類健康有不利因素的高能光子。另外,現行白光LED發熱比較明顯。而QLED的白光,在原理可以完全做到與理想照明光源一致,更加接近于自然光,并且發熱大大減少。
量子點真正進入商業化照明領域是在2009年,美國Nexxus Lighting公司與QD Vision公司合作,推出世界上第一個采用量子點照明解決方案設計的LED照明燈具,這款新型LED燈融入量子點光學設計與冷白光LED,以產生色彩豐富的、十分明亮的暖白光,可節省能源超過80%,與鹵素照明替代燈的使用壽命相比,是其25倍以上。
但是,經過科學工作者多年的不懈努力,QLED的綜合性能——包括效率、壽命、加工工藝——還遠落后于人們的期待。這主要由于量子點與QLED器件適配性和QLED特殊結構兩個方面的原因。
2014年底,浙江大學課題組科學家們設計出一種新型高性能QLED,可以通過簡單的溶液加工路線制備而得,并將使用亮度條件下的壽命推進到10萬小時的實用水平,從實驗上驗證了QLED實用化的可行性,這預示著QLED有望在照明與顯示兩個產業中扮演重要角色。量子點已經對LED技術產生了廣泛的商業影響,現在,改善其制造步驟并提高利潤是研究領域的重點。
近日美研究人員的新量子點制造技術又有了新的突破,不僅能保證所造量子點的大小和形狀始終如一,還能進行更精確的顏色控制。可以看到,量子點LED照明時代正在逐步靠近。
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