随着量子点体量的增大和环境友好内在要求，无镉量子点技术将会成为未来趋势，也成为重点高校科研机构研发的重点方向。在CIDC2020量子点显示技术产业峰会上，南方科技大学王恺博士以“量子点发光器件与显示应用”为主题，分享了在无镉蓝光量子点体系以及高稳定性的量子点发光方面的工作进展。

　　南方科技大学博士王恺

　　王恺介绍，量子点是一种半导体纳米晶材料，具有非常强的量子点限域效应，以及非常优异的光学性能，还可以与打印工艺结合，在平面显示器件、光电子元件（如发光二极管）、量子点激光器等技术领域均有广阔的发展前景。

　　对于不断迭代更新的新型显示技术，王恺表示，各大显示技术之间并不是互相取代的关系，而是会长期共存，“液晶和OLED不是完全谁替代谁的问题，QLED也有自己应用的前景。”他指出，虽然QD-OLED是大尺寸OLED重要技术路线，但无镉蓝光量子点仍然有非常大的技术挑战，“这一技术领域，业界有很多相关探索，包括全打印的电致发光QLED。”

　　尽管京东方、TCL已经在印刷QLED上有一定的技术沉淀，也开发了印刷QLED样机，但王恺表示，无镉或低镉的量子点、高效率长寿命蓝光、量子点墨水与打印技术、量子点光刻技术、驱动技术仍然面临技术挑战。

　　在无镉电致发光上，王恺介绍，从2008年开始，业界一直在研究无镉电致发光量子点显示技术，其中蓝光InP QLEDs没有取得比较好进展。为此，南方科技大学团队提出了InP/ZnS/ZnS 双壳层蓝光量子点技术路线，不仅提升了自身发光效率，而且注入的电流密度提高将近10倍。他表示，“双壳层蓝光量子点做完第一层壳层以后难免会残留一些材料在表面。如果这些材料存在的话，会对发光产生比较大影响。因此，我们把表面的残留去掉，通过第二层壳层，一方面提高量子材料的效率、减少缺损，另一方面能够提高空穴注入。”

　　王恺介绍，“双壳层蓝光量子点的效率从0.6%提高到1.7%。在这个基础之上，蓝光磷化铟最高的数据为2.8%。”但他也表示，“这个数据跟镉系量子点材料还差很远，还有很长的路要走。”

　　另一个业界比较关注的蓝光无镉体系就是钙钛矿量子点，也是一个比较有希望的产业化选项。为此，南方科技大学团队提出了一种新的解决方案，即引入蓝光准二维钙钛矿。王恺介绍，“我们发现，引入蓝光准二维钙钛以后，同时对表面的配体缺陷进行钝化，可以实现缺陷减少，EQE提高到7.22%，且发光非常稳定。”

　　“在此基础上，在不同的钙钛矿纳米晶之间，引入双功能基团，可以让蓝光准二维钙钛矿之间高效能量传递，传递速度可以快一倍。”王恺介绍，“通过这样的工作，我们可以把EQE从7%提升到10%以上，可以进一步提高发光效率。”他也指出，虽然蓝光无镉钙钛矿量子点无论是效率还是寿命，都属目前业界最高之列，但仍需进行更多的基础研究，更多的器件研究，进一步提升材料寿命。

　　在喷墨打印上，王恺表示，量子点与喷墨打印工艺相结合一定是未来量产的选项，因而南方科技大学团队也重点研发喷墨打印量子点材料，尤其是墨水上的研发，在发光效率与寿命上均取得很好进展。

　　尽管量子点具有很好的发光性能，但其对水和氧比较敏感。为了应对核壳量子点易被氧化进而产生缺陷、导致光衰严重的问题，王恺介绍，南方科技大学团队创新性地采用双重包覆技术阻挡氧侵蚀，一重反相微乳法包覆SiO2；二重流态粉末原子层沉积包覆Al2O3，大幅度提升量子点的稳定性。

　　王恺也指出，量子点无论是电致发光，还是光致发光，都具有非常优异的光电特性，但仍面临诸多技术挑战，需要产业研各界共同推动这一非常有前景的显示技术产业化。

　　备注：内容根据现场速记整理