量子点技术新动态:多领域突破与进展
分类:行业聚焦 发布时间:2023-03-17 15:53:18 : 128

量子点技术新动态:多领域突破与进展

量子点技术作为近年来备受瞩目的前沿科技,在多个领域持续取得突破性进展,不断改写着相关行业的发展格局。从提升显示画质到助力医疗检测,从赋能航空航天设备到革新防伪技术,量子点正以独特的优势展现出巨大的应用潜力。

 

一、 显示领域:性能提升与技术创新齐头并进

 

(一)高亮度、高效率、高稳定性钙钛矿量子点发光器件新策略

苏州大学功能纳米与软物质研究院教授廖良生、副教授王亚坤提出了一种长程有序量子点薄膜的可控制备新方法,并首次在钙钛矿量子点体系中实现了高亮度、高效率、高稳定性的有效统一。该研究深入剖析了影响钙钛矿量子点发光器件在实现 “三高” 上的关键因素,发现非有序钙钛矿量子点薄膜是主要限制因素。通过双配体协同策略,成功制备了长程有序、致密、均匀和无缺陷的薄膜。基于此策略制备的钙钛矿量子点发光器件,在亮度为 1000 尼特的工作条件下,可保持超过 20% 的外量子效率,且工作寿命相对提高 100 多倍,为同类器件最高值,相关研究成果发表于《自然》。这一成果为高性能量子点发光器件的实际应用提供了新策略,有望推动新型显示技术的发展。

 

(二)突破传统 RGB 芯片限制,赛富乐斯推出多款量子点 MLED 新品

赛富乐斯依托全球独有的纳米孔量子点(NPQD®)专利技术,实现了 MLED 芯片与量子点的原位集成,并率先将该技术成功应用于量子点红光芯片的商业化生产,已在量子点 COB 直显产品中实现大规模落地。近期,赛富乐斯又接连推出黄光、绿光等定制波段的量子点 MLED 产品。其中,量子点绿光芯片实现了近乎 100% 覆盖 Rec.2020 色域标准的绿光输出,且在 4 英寸晶圆范围内波长一致性控制在 ±1nm 以内,显著优于传统 InGaN 绿光芯片,在整屏色彩均匀性方面优势显著,将于近期进入量产阶段;580nm 波长黄光量子点 MLED 芯片已完成样品交付,外量子效率突破 8%,通过与传统 RGB 芯片构建 RGB + Y 四色像素结构,能显著丰富人像细节,提升显示质量,适用于高端虚拟拍摄屏等场景;同时,赛富乐斯还在推进 “RGB in One” 三合一芯片开发,将红光与绿光量子点材料集成于单颗蓝光 MicroLED 芯片上实现单芯片显示全彩 RGB,有效简化芯片转移与固晶流程,降低成本,提升像素一致性与整屏画质稳定性 。

 

(三)超高分辨率量子点发光二极管制备新策略

福州大学李福山教授团队联合宁波材料所钱磊研究员提出抑制高分辨率器件漏电流的新策略,制备出高性能的超高分辨率量子点发光二极管。该技术实现了亚微米级像素的超高分辨率量子点显示,最高分辨率达到约 25000PPI,远超过人眼极限分辨率,为高分辨率显示开辟了新路径 。

 

二、 医疗领域:助力疾病检测与诊断

 

(一)量子点荧光免疫分析技术用于癌症早期筛查

医学研究发现,利用量子纠缠特性的量子点技术,能将疾病早期检测准确率从 70% 提升至 90%。目前高端体检机构已引入量子点荧光免疫分析技术,用于癌症早期筛查,有助于更早发现疾病,提高患者治愈率 。

(二)量子点复合荧光电子纸用于新型防伪与潜在医疗应用

中山大学杨柏儒教授团队开发出一种新型荧光电泳显示(EPD)技术,通过在传统电泳粒子 TiO上复合钙钛矿量子点(CsPbBr),制备出具备荧光特性的电泳粒子,并研制出多功能防伪器件。该器件不仅响应快速、对比度高,且能呈现明亮绿色荧光。从医疗角度看,这种技术若进一步拓展,未来可能在一些需要特殊标记或动态显示的医疗检测场景中发挥作用,如生物芯片检测中的可视化标记等 。

 

三、 航空航天领域:为设备性能升级提供支持

 

量子点显示技术在航空航天领域的应用研究不断深入。其具有高分辨率、低延迟响应时间、抗震动与抗干扰能力强、能耗低、可定制化与兼容性好等优势,可用于飞机驾驶舱显示屏、航天器外部显示屏等。如能提供更清晰、细腻画面,增强飞行员和宇航员视觉体验;较低能耗有助于减少设备运行成本;良好的抗辐射性能保障设备在复杂空间环境下长期可靠运行 。随着技术发展,量子点显示技术有望与其他先进材料结合,进一步提升航空航天设备的显示效果和应用范围 。

 

四、 其他领域:新型核壳异质结构量子点实现荧光大幅增强

 

国防科技大学胡以华教授团队成功研制出一种新型核壳异质结构量子点,通过电子注入与表面等离激元效应,实现荧光增强 94.06 倍、量子产率提高 32.40 倍,相关成果发表于国际期刊《先进材料》,有力推动了量子点领域发展。这一成果在光学传感、生物成像等领域具有潜在应用价值,例如在生物成像中,更强的荧光信号可使观测更加清晰,有助于更精准地了解生物体内微观结构和生理过程 。

 

量子点技术在多领域的这些新动态,展示了其强大的生命力和广阔的应用前景。随着研究的不断深入和技术的持续创新,量子点有望在更多领域实现突破,为人们的生活和各行业发展带来更多变革 。