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新型量子点发光二极管的特点、结构以及发展现状

发布时间:2020-11-12

【导读】量子点的发光性质是由于电子、空穴以及它们周围环境的相互作用而引起的,当激发能级超过带隙时,量子点就会吸收光子使电子从价带跃迁到导带。量子点的紫外可见光谱有很多能级态,第一个看得见的峰称为量子限制峰,是由最低能级态激发所产生。

量子点的发光原理
量子点的发光性质是由于电子、空穴以及它们周围环境的相互作用而引起的,当激发能级超过带隙时,量子点就会吸收光子使电子从价带跃迁到导带。量子点的紫外可见光谱有很多能级态,第一个看得见的峰称为量子限制峰,是由最低能级态激发所产生。此外,很多电子状态存在于更高能级水平,因此允许单一波长的光同时激发多颜色的量子点。
 
受量子尺寸效应的影响,半导体量子点的发光原理如图3所示,当一束光照射到半导体材料上,半导体材料吸收光子后,其价带上的电子跃迁到导带,导带上的电子还可以再跃迁回价带而发射光子,也可以落入半导体材料的电子陷阱中。当电子落入较深的电子陷阱中的时候,绝大部分电子以非辐射的形式而猝灭了,只有极少数的电子以光子的形式跃迁回价带或吸收一定能量后又跃迁回到导带。
 
新型量子点发光二极管的特点、结构以及发展现状
 
量子点发光二极管定义
量子点发光二极管是Quantum Dot Light EmitTIng Diodes (缩写为QLED)的中文名, 是不需要额外光源的尚处于研发阶段的自发光技术。2016年12月发布的《量子点显示认证技术规范》中将QLED又称为“量子点自发光显示”。量子点发光二极管(QLED)是一种新型的电致发光器件,它具备高亮度、低功耗、可大面积溶液加工等诸多优势。
 
量子点发光二极管的结构
量子点发光二极管(QLED)的结构与OLED技术非常相似,主要区别在于量子点发光二极管(QLED)的发光中心由量子点(Quantum dots),物质构成。其结构是两侧电子(Electron)和空穴(Hole)在量子点层中汇聚后形成光子(Exciton),并且通过光子的重组发光。
 
新型量子点发光二极管的特点、结构以及发展现状
 
量子点发光二极管特点
量子点材料因具有独特的光学特性而被广泛应用于发光领域,用其作发光层可制成量子点发光二极管。与有机电致发光二极管相比,量子点发光二极管具有发光光谱窄、色域广、稳定性好、寿命长、制作成本低等特点。
 
量子点发光二极管发展现状
自发光量子点发光二极管(QLED)的量子点因其容易受热量和水分影响的缺点,无法实现与自发光OLED相同的蒸镀方式,只能研发喷墨印刷制程。目前,量子点发光二极管(QLED)技术还处于刚刚起步阶段,存在可靠性/效率低、蓝色元件寿命不稳定、溶液制程研发困难等制约因素,因此业内认为现阶段离商用化至少需要10年以上。
 
已经开始售卖的“QLED TV”实则是借背光源发光的量子点液晶电视,称不上是真正的QLED 电视(自发光),只是在液晶电视背光源上增加了量子点薄膜提升了色域,仍存在液晶显示产品固有的漏光、对比度低、可视角度差、响应速度慢等画质上的短板和设计上的限制。
 
 
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