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中国网报道:锌芯钛晶钙钛矿发光量子点创新成果

来源:本站   发布时间:2024年04月26日

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“让量子点显示飞入寻常百姓家!”作为专业从事卤化物钙钛矿等新型半导体发光材料研发的创新研究团队,他们不仅首创双基质包覆全固态量子点制备方法,克服稳定性关键难题,为万亿新型显示产业带来颠覆性技术;更为重要的是,建成了全球首条全固态钙钛矿量子点生产线,推进了钙钛矿量子点材料的显示产业化应用。

殊不知,此前量子点发光材料应用上的环保和稳定性问题一直是全球亟待破解的难题。对于我国来讲,还缺乏系统的核心技术和专利。掌握核心科技,助力科技强国。创新团队立足国家战略,在半导体发光材料研究领域科技追光数十年,用科技力量撑起了民族脊梁。

他们就是由中国科学院院士叶志镇教授领衔的浙江大学钙钛矿发光量子点创新研究团队。团队长期致力于卤化物钙钛矿等新型半导体发光材料研究,专注于钙钛矿量子点材料的显示产业化应用,促进科技成果有效转化,为国家做出了卓著贡献。

创新突破:首创发光科技,克服世界难题

“从20世纪中叶开始发展以来,显示技术正走向量子点显示时代。量子点显示的主要优势在于能够发出高效、高纯度红绿蓝光,能够极大提升显示画质。但目前使用的量子点发光材料要做到大规模应用,还存在着问题:一是,目前应用的量子点材料含有剧毒的重金属镉,其产品应用受到世界各国的严格限制;二是,与量子点相关的核心专利大多被国外掌握,我国发展量子点产业应用亟需开发拥有自主知识产权的新材料。”长期以来,这些都是摆在研究团队面前的技术瓶颈和难点。而这也恰恰成为了研究团队科研攻关的动力和努力方向。

向科技创新要答案。研究团队开启了量子点发光材料的科研探索之旅。最终,他们发现:与现有量子点相比,钙钛矿发光量子点具有高光效、低成本、更环保的优异特性,有很好的应用前景。

科研就是要面对无数个难点。虽然发现了钙钛矿发光量子点,可问题又来了:常规液相法合成的钙钛矿量子点在显示产品制造及应用时,难以承受高温、高湿、强蓝光辐照等苛刻的条件;钙钛矿在优异的光电性能之外,还有一个致命缺陷——低稳定性。

科学研究注定要攀登一个又一个高峰。研究团队成员坚持不懈,立志解决“卡脖子”关键技术,并勇敢地亮出科技利刃。在国家自然科学基金、浙江省重点研发计划和温州市领军型创业人才项目等支持下,团队首创双基质包覆的“石榴结构”,发明钙钛矿量子点全固态制备新技术,克服了钙钛矿量子点结晶难以控制和发光稳定性差的国际技术难题,实现了高温、高湿、强光照下稳定发光的钙钛矿量子点材料。该技术不仅解决了量子点应用的环保问题,且核心技术与专利牢牢掌握在中国自己手中,为产业化铺平了道路。

产业应用:为万亿新型显示产业带来颠覆性影响

“钙钛矿发光量子点的产业化应用,将为全球年产2亿台彩电升级换代提供强有力技术保障,也为我国下一代新型手机、车载显示、可穿戴设备显示等万亿新型显示产业科技自主创新提供重要新材料技术支撑。”研究团队对钙钛矿发光量子点的产业化应用市场非常看好,并加快了践行的脚步。

言行一致,知行合一。为了不让科研成果“睡大觉”,研究团队积极探索“浙大科技创新与温州市场创新”相结合模式,在suncitygroup太阳集团网址的孵化下,成立了温州锌芯钛晶科技有限公司。作为全球最早钙钛矿发光研究团队之一,他们为科研成果转化做出了成功典范。

不负众望,在研究团队的共同努力下,钙钛矿发光量子点的产业化应用取得了数个耀眼的成绩:

“全固态钙钛矿量子点及发光母粒”在省级新产品鉴定会上,技术和产品经多位院士专家鉴定,评价为国际首创与领先。

建成了年产6吨全固态钙钛矿发光量子点生产线、年产240吨钙钛矿量子点母粒生产线以及年产200万平米钙钛矿量子点扩散板生产线。“建立全球首条全固态钙钛矿量子点生产线”获浙江省重大科技成果,是温州首个在浙江创新馆发布的“浙里好成果”。

独创的“全固态钙钛矿量子点”采用无机双基质包覆,具有优异的水氧环境稳定性,其产品钙钛矿量子点扩散板无需额外水氧阻隔以防止失效,并避免由此带来的机械性能下降问题,在市场竞争中具有强大的成本和性能优势。

钙钛矿发光量子点产品已经在液晶电视上应用,第一代产品将普通液晶屏显示色域从72% NTSC提升到90%以上,显著提升了显示的色彩还原度。此外,公司的钙钛矿发光量子点产品不仅成本降低,且满足产品出海的环保要求。公司2023年实现2300万元销售,产品已获多家TV品牌认可和应用,并与长虹成立量子点新型显示联合研发中心,还与多家显示相关企业建立了紧密合作。

憧憬未来:钙钛矿发光量子点在更多领域大放光彩

令研究团队更为欣喜的是:量子点的发现与合成获得2023年诺贝尔化学奖,钙钛矿量子点入选2023年8月由工信部、国资委联合发布的《前沿材料产业化重点发展指导目录(第一批)》,量子点显示也被工信部等七部门于2024年1月联合印发的《推动未来产业创新发展的实施意见》列为创新标志性产品。为此,研究团队更加坚定了下一步前行的方向:加快推进钙钛矿量子点在新型显示产业中的应用。

期许未来,拥有无限可能。研究团队将继续深入技术研发,持续开发钙钛矿发光量子点系列产品,做强做大做优核心材料及相关配套材料,使其能够全方位应用于液晶显示背光模组,为更多企业带来技术支撑。

“布局下一代产品开发,我们将继续拓展钙钛矿发光量子点在车载显示、Mini-/Micro-LED显示、健康照明等新场景应用。此外,我们在钙钛矿发光二极管(LED)方面已5次刷新发光效率世界纪录,我们将继续开展钙钛矿量子点LED研究,为未来LED主动发光显示应用做好技术储备。”站在科技最前沿,研究团队憧憬着行业的美好未来。

纵观显示产业之关键材料领域,量子点已成为中国少数做到了部分世界领先的半导体显示材料体系之一。这其中凝结了研究团队的科研付出和成果结晶。我们也相信并期许研究团队为科技强国做出更大贡献。

原文链接

中国网:追光科技 为量子点显示添彩增效 ——记浙江大学钙钛矿发光量子点创新研究团队

http://guoqing.china.com.cn/2024-04/24/content_117147410.htm


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