量子点、钙钛矿等前沿材料入选首批重点发展指导目录，其发展于Micro LED有何影响？

pjtime资讯组　2023-09-01

近日，工业和信息化部及国务院国资委联合发布关于印发《前沿材料产业化重点发展指导目录（第一批）》的通知，目的在于加快前沿材料产业化创新发展，引导形成发展合力。第一批入选名单包括钙钛矿、量子点等15类前沿材料。

目前，量子点材料可以用于制备新型的电子元件，可以用于智能照明、显示屏等领域，以实现更高的图像质量和更高的效率，其应用相对来说已经较为广泛。而钙钛矿作为一种新型功能材料由于其特殊的结构及优良的物理性质，近年来受到了广泛的关注，其发展会对同样饱受关注的的Micro LED显示技术有怎样的影响呢？

钙钛矿型材料的发展前景非常广阔，其应用领域涵盖了电子、光电、磁学、材料科学等多个领域。特别是在太阳能电池、LED等领域，钙钛矿型材料具有非常大的潜力。

钙钛矿基LED（PeLED）的工作原理类似于传统的LED，区别在于前者使用钙钛矿材料（多晶钙钛矿、单晶钙钛矿、钙钛矿量子点）作为发光层，取代传统LED中的化合物半导体材料。相比其他材料，PeLED具备工艺简单（可溶液加工）、低成本等优势，同时拥有广色域和高色纯度等特性。

具体来看，钙钛矿材料在受到外部能量激发后会发生电子跃迁，并释放出光子，由于其较高的缺陷容忍度，辐射复合效率较高。同时，钙钛矿发光材料可以制备得到不同的形态，如薄膜、纳米颗粒等，可为PeLED器件的优化设计、性能提升提供更多选择。

近年来，红光、绿光钙钛矿LED器件外量子效率屡创新高，器件效率均超过25%。然而，蓝光外量子效率较低，且发射波长主要集中在天蓝色区域。目前国内已有多方对蓝光PeLED发展技术进行了研究与改良，从而有机会实现光谱稳定且高效的深蓝光PeLED。

从目前技术进展来看，钙钛矿材料在Micro LED领域呈现出多重潜力，具体涉及巨量转移、全彩化、效率等。

1、在巨量转移方面，利亚德技术研究团队与北京大学现代光学研究发表的题为“Towards micro-PeLED displays”的展望（perspective）论文中指出，将PeLED微缩化（Micro PeLED）将有效规避传统Micro LED中常见的纳米刻蚀损伤、巨量转移等工艺难题。研究团队认为Micro PeLED将是实现超清显示应用的理想技术路线之一。

2、在全彩化方面，资料显示，钙钛矿量子点的高吸收系数可以降低光转换层的厚度，减少蓝光泄露，是实现AR/VR显示器全彩化的理想材料。目前，已有多项研究证实了钙钛矿量子点在Micro LED色转换方面的潜力。

3、钙钛矿可以通过简单的合成方法将尺寸缩小，实现钙钛矿量子点材料。北京理工大学及工信部研究者成功开发了钙钛矿量子点（PQDs）微阵列，研究证明其在包含Micro LED显示、光子集成、近场显示等在内的量子点色转换（QDCC）应用领域有着极大的发展潜力。

目前，海内外许多科研单位以及利亚德等LED厂商、TCL华星等面板厂商都在积极探讨和研究钙钛矿LED，相信在产学研的融合推动下，钙钛矿材料的稳定性和可靠性难题将逐步取得突破，进一步助力Micro LED实现大规模量产。

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