量子點(diǎn)的發(fā)光原理

　　量子點(diǎn)的發(fā)光性質(zhì)是由于電子、空穴以及它們周?chē)h(huán)境的相互作用而引起的，當(dāng)激發(fā)能級(jí)超過(guò)帶隙時(shí)，量子點(diǎn)就會(huì)吸收光子使電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶。量子點(diǎn)的紫外可見(jiàn)光譜有很多能級(jí)態(tài)，第一個(gè)看得見(jiàn)的峰稱(chēng)為量子限制峰，是由最低能級(jí)態(tài)激發(fā)所產(chǎn)生。此外，很多電子狀態(tài)存在于更高能級(jí)水平，因此允許單一波長(zhǎng)的光同時(shí)激發(fā)多顏色的量子點(diǎn)。

　　受量子尺寸效應(yīng)的影響，半導(dǎo)體量子點(diǎn)的發(fā)光原理如圖3所示，當(dāng)一束光照射到半導(dǎo)體材料上，半導(dǎo)體材料吸收光子后，其價(jià)帶上的電子躍遷到導(dǎo)帶，導(dǎo)帶上的電子還可以再躍遷回價(jià)帶而發(fā)射光子，也可以落入半導(dǎo)體材料的電子陷阱中。當(dāng)電子落入較深的電子陷阱中的時(shí)候，絕大部分電子以非輻射的形式而猝滅了，只有極少數(shù)的電子以光子的形式躍遷回價(jià)帶或吸收一定能量后又躍遷回到導(dǎo)帶。

　　量子點(diǎn)發(fā)光二極管定義

　　量子點(diǎn)發(fā)光二極管是Quantum Dot Light Emitting Diodes （縮寫(xiě)為QLED）的中文名， 是不需要額外光源的尚處于研發(fā)階段的自發(fā)光技術(shù)。2016年12月發(fā)布的《量子點(diǎn)顯示認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》中將QLED又稱(chēng)為“量子點(diǎn)自發(fā)光顯示”。量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）是一種新型的電致發(fā)光器件，它具備高亮度、低功耗、可大面積溶液加工等諸多優(yōu)勢(shì)。

　　量子點(diǎn)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)

　　量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）的結(jié)構(gòu)與OLED技術(shù)非常相似，主要區(qū)別在于量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）的發(fā)光中心由量子點(diǎn)（Quantum dots），物質(zhì)構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)是兩側(cè)電子（Electron）和空穴（Hole）在量子點(diǎn)層中匯聚后形成光子（Exciton），并且通過(guò)光子的重組發(fā)光。

　　量子點(diǎn)發(fā)光二極管特點(diǎn)

　　量子點(diǎn)材料因具有獨(dú)特的光學(xué)特性而被廣泛應(yīng)用于發(fā)光領(lǐng)域，用其作發(fā)光層可制成量子點(diǎn)發(fā)光二極管。與有機(jī)電致發(fā)光二極管相比，量子點(diǎn)發(fā)光二極管具有發(fā)光光譜窄、色域廣、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、制作成本低等特點(diǎn)。

　　量子點(diǎn)發(fā)光二極管發(fā)展現(xiàn)狀

　　自發(fā)光量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）的量子點(diǎn)因其容易受熱量和水分影響的缺點(diǎn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)與自發(fā)光OLED相同的蒸鍍方式，只能研發(fā)噴墨印刷制程。目前，量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）技術(shù)還處于剛剛起步階段，存在可靠性/效率低、藍(lán)色元件壽命不穩(wěn)定、溶液制程研發(fā)困難等制約因素，因此業(yè)內(nèi)認(rèn)為現(xiàn)階段離商用化至少需要10年以上。

　　已經(jīng)開(kāi)始售賣(mài)的“QLED TV”實(shí)則是借背光源發(fā)光的量子點(diǎn)液晶電視，稱(chēng)不上是真正的QLED 電視（自發(fā)光），只是在液晶電視背光源上增加了量子點(diǎn)薄膜提升了色域，仍存在液晶顯示產(chǎn)品固有的漏光、對(duì)比度低、可視角度差、響應(yīng)速度慢等畫(huà)質(zhì)上的短板和設(shè)計(jì)上的限制。