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第十八期:钙钛矿量子点先进显示材料,为智能汽车添“彩”

时间:2021-08-05        来源:

追逐色彩,就是还原世界!人们对于色彩和光亮的探索从未止步。


信息时代的到来,让人们能够通过小小的显示屏,见识大大的世界。


无论是手机、电脑、iPad、汽车……都离不开显示。因此,作为获取信息、观看世界的重要窗口,显示材料至关重要。


可以说,显示屏的发展,犹如给我们打开了观看世界的新大门,让人们看到一个更加真实的五彩世界;科学的进步,能够让色彩更鲜明,让光更亮,让世界更真实!


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01 兼具高亮度和高效率的量子点显示技术


过去20多年的时间里,显示材料的发展十分迅速,以大众最为熟悉的电视机为例,显示技术大致经历了三个阶段,依次是:CRT显像管显示技术——液晶显示技术——OLED显示技术。


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尽管目前的OLED显示技术已经将显示技术提高到一个新的水平,但是科学的探索从未止步,一种新的高效成像技术吸引了科研界的目光,它就是量子点显示技术。


量子点是一种纳米级别的半导体材料,其发出光的频率会随着这种半导体尺寸的改变而变化,因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发光的颜色。同时,改变材料的组成元素也可以对发光进行调控,使色彩更加丰富。


从理论上而言,量子点在电致发光及光致发光领域均具有实际应用潜力,可以分别被用于制作量子点发光二极管(Quantum-dot light-emitting diodes,QLED)或者色转换用途


具体到实际的显示应用,目前基于QLED的显示器仍然处于开发阶段,没能实现真正的商用化。而基于量子点色转换特性的显示产品则已经有部分产品成功导入量产,尤其是量子点液晶显示器,三星、TCL等厂商已经成功将其商业化,使用液晶显示器制作而成的液晶电视,作为高端电视机种,受到了消费者的青睐。


由于量子点激发光的半峰宽非常窄,且发光峰位置连续可调,所以能够提高显示色彩的纯度以及色域的广度,极大地提升显示效果。


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02 神奇的钙钛矿量子点发光材料


量子点显示技术的市场潜力很大,如何大量制备与应用,关系着这一技术在未来的发展前景。


相比于此前得到推广的硒化镉类量子点,钙钛矿量子点材料具有很大优势:制备工艺简单,无需高温过程,并且还能大批量制备。


作为制作量子点显示的核心原料,钙钛矿量子点在发光材料中极具竞争优势。


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钙钛矿量子点分散液


典型的铅卤钙钛矿为ABX3晶型:A指的是铯离子或者甲胺离子等,B指的是金属离子,如铅离子等,X指的是卤素离子,如碘离子,溴离子和氯离子等。也就是说,铅卤钙钛矿发光材料既不含钙,也不含钛,更不是一种矿石,整个晶体是由铅离子被六个卤离子包围所形成的类似正方体作为骨架结构,骨架中间插入有无机或者有机离子。


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钙钛矿量子点特殊的结构组成使其具有优异的光电性能,因此在太阳能电池,发光二极管和探测器等方面得到了学术界和产业界的广泛关注。


03 钙钛矿量子点发光材料赋能人车交互


使用钙钛矿量子点发光材料制作的显示屏,具备发射光谱半峰宽窄,颜色可调,色域广等优点,这些独特的优点无论是对日常生活还是工业生产中产品设备的升级换代,都将起到强力的推动作用。


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比如,在汽车车灯的应用方面,钙钛矿材料的耗能少,亮度高,驾驶者有望能够体验到更加明亮的远近光灯,再也不用担心灯光不够明亮,而摸黑前行。


在智能汽车中控屏幕的应用中,钙钛矿能够使中控屏幕色彩更加鲜艳,给人以更好的视觉体验,让驾驶人拥有更好的操作体验。


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人车交互正在逐步实现,但是决定驾驶员感受的关键,还是汽车本身的质感。钙钛矿在智能汽车中的运用,或许不是决定性的,但绝对是浓墨重“彩”的一笔,因为视觉的震撼,往往能够给人们带来更强烈的感受。


追逐色彩,就是还原世界。

钙钛矿的运用将为我们还原更真实的世界!


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