韓國造出全彩色量子點顯示屏

2021-02-08 中國科學院

由於量子點（Quantum Dots）發光波長範圍極窄，顏色非常純粹，還可實現精細調節，所以量子點顯示器畫面比液晶畫面更加清新明亮。據英國《自然》雜誌網站、美國物理學家組織網等媒體2月22日（北京時間）報導，韓國多家研究院最近聯合造出了第一個「大屏幕」全彩色量子點顯示器，為開發下一代電視機、手機、數字相機和可攜式遊戲機等帶來全新視野。相關研究發表在最近出版的《自然·光子學》上。

量子點是一些肉眼無法看到的、極其微小的半導體納米晶體，由鋅、鎘、硒和硫原子組合而成，晶體中的顆粒直徑不足10納米。它有一個與眾不同的特性：當受到電或光刺激時就會發光，產生亮光和純色，發出的光線顏色由量子點的組成材料和大小、形狀所決定。

過去10多年來，研究人員一直在研究量子點顯示器。所謂「大屏幕」只有4英寸（約10釐米），但生成的場致發光圖像的解析度可達320×240像素。由於增大顯示屏會降低畫面質量，過去是把量子點噴在基底材料表面作塗層，類似於噴墨列印。這種技術要把量子點溶解在有機溶劑中，會汙染顯示器，降低色彩亮度和能效。

為克服這一缺點，研究人員找到一種壓印的方法，用有圖案的矽片造出一種「墨水印章」，然後用「印章」來選取大小合適的量子點，不需要溶劑，就可將它們壓在薄膜基片上，平均每平方釐米約分布3萬億個量子點。研究人員說，這聽起來容易做起來難，要考慮很多細節，比如為了實現100%的轉印，需要改變「印章」的速度和壓力。

用這種方法製成的顯示器密度和量子一致性都更高，能產生更明亮的畫面，能效也比以前更高。研究人員指出，新技術印製量子點顯示器是在柔軟薄膜上，在可捲曲可攜式顯示器、柔軟發光設備、光電設備等領域該技術都會有廣泛應用。

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