2009年，美國(guó)尼克思照明的夏洛特將量子點(diǎn)的涂料涂在藍(lán)光LED上，在實(shí)驗(yàn)室中制成了世界上第一個(gè)量子點(diǎn)LED燈泡——QLED燈。當(dāng)時(shí)，所用材料是劇毒的鎘化物。

　　將無鎘技術(shù)引入量子點(diǎn)研究的是我國(guó)的彭笑剛教授。他基于對(duì)激發(fā)態(tài)合成技術(shù)的重新認(rèn)識(shí)，采用了一些新的合成控制方法，得到了一些性能前所未有的量子點(diǎn)，從此，量子點(diǎn)技術(shù)進(jìn)入了無毒環(huán)保研究階段。同時(shí)，他又發(fā)明了一種在QLED器件中插入1層納米絕緣層的技術(shù)，從而徹底解決了正、負(fù)載流子注入平衡的關(guān)鍵難點(diǎn)。這兩項(xiàng)技術(shù)的突破，從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了QLED實(shí)用化的可行性，為QLED在未來的顯示和照明領(lǐng)域扮演重要角色提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

　　2010年5月，在美國(guó)拉斯維加斯的世界燈展上，來自我國(guó)浙江大學(xué)的彭笑剛教授與其合作者推出兩種無公害的QLED系列產(chǎn)品，他的全新工藝?yán)砟顦?biāo)志著固態(tài)照明領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)突破。這一突破性的技術(shù)成為QLED照明進(jìn)入實(shí)用化的起點(diǎn)。

　　目前，QLED進(jìn)入實(shí)用化的領(lǐng)域是彩色顯示屏。2014年9月，TCL公司率先推出中國(guó)第1臺(tái)型號(hào)為H9700的55 in量子點(diǎn)電視，到2014年底，彩電業(yè)興起一股量子點(diǎn)電視的熱潮。2015年1月，在美國(guó)CES國(guó)際消費(fèi)電子展會(huì)上，長(zhǎng)虹也展出號(hào)稱全球第1臺(tái)曲面量子點(diǎn)電視。2015年4月，TCL多媒體又發(fā)布了量子點(diǎn)電視新品TV+量子點(diǎn)曲面電視，并一舉奪得“中國(guó)家電艾普蘭創(chuàng)新獎(jiǎng)”。這一切創(chuàng)新成就的出現(xiàn)都充分顯示了QLED的發(fā)展活力。

　　據(jù)了解，最初制造的量子點(diǎn)電視是含有劇毒鎘元素材料的，而現(xiàn)在剛上市的量子點(diǎn)電視大多不含鎘元素。

　　4.OLED的困惑：從希望到尷尬

　　有機(jī)物發(fā)光二極管(OLED)是鄧青云博士(他被譽(yù)為現(xiàn)代OLED之父)在1979年發(fā)現(xiàn)的。1994年日本科學(xué)家宣布了第1只白光有機(jī)發(fā)光二極管用于照明。2007年，一種15 cm×15 cm的大面積白光OLED被開發(fā)，當(dāng)時(shí)的有效發(fā)光面積達(dá)到了12cm×12 cm，平均亮度達(dá)到852 cd/m2。2008年，歐司朗發(fā)表在玻璃基板上1 000 cd/ m2亮度的時(shí)候，光效達(dá)到46 lm/W，壽命超過了5 000h。

　　目前，用于照明的OLED面板面積以30 cm×30 cm為主流產(chǎn)品，也有達(dá)60 cm×60 cm以上的。亮度一般為1 000 nt以下，壽命宣稱達(dá)到了10 000 h以上。

　　OLED是一種基于有機(jī)薄膜的自有光源顯示屏技術(shù)，為電致發(fā)光光源。與液晶顯示技術(shù)相比，具有眾多的優(yōu)點(diǎn)。如只有1 mm左右的超薄厚度、超輕、廣視角、自發(fā)光(不需要背景光源)、刷新速度快(是液晶的1 000倍)、高清晰、低能耗、低溫特性優(yōu)(在-40 ℃下性能依然良好)，可以實(shí)現(xiàn)柔性顯示(即屏幕可以卷曲)等，被認(rèn)為是顯示技術(shù)的未來。到目前為止，全球各大顯示器制造商都在開發(fā)OLED產(chǎn)品。

　　過去20年，在改善基礎(chǔ)OLED材料整合方面，人們不斷地投入了許多的努力。雖然理論上可運(yùn)用的小分子和高分子材料種類相當(dāng)繁多，然而，有機(jī)材料的壽命、效率、色彩及目前最佳化制程條件仍受到多重參數(shù)的牽制，使得原本領(lǐng)先的OLED紅、藍(lán)、綠發(fā)光材質(zhì)的開發(fā)受到阻礙。

　　與QLED的開發(fā)相比，OLED從彎曲到柔性，從光效到色純度，從壽命到價(jià)格，OLED都不占優(yōu)勢(shì)。

　　第一，制造OLED時(shí)，需要使用1個(gè)“陰罩”，當(dāng)屏幕尺寸變大時(shí)，陰罩板容易發(fā)生熱脹冷縮，會(huì)使得色彩等不夠精確。而QLED的制造過程不需要使用陰罩，因此不會(huì)出現(xiàn)精確度減少的問題。另外量子點(diǎn)還可懸停在液體中，并使用多種技術(shù)讓其沉積，包括將其噴墨打印在非常薄的、柔性或者透明的襯底上。

　　第二，OLED的光色的純度不足，其純色需用彩色過濾器才能產(chǎn)生，而QLED從一開始就能產(chǎn)生各種不同純色，也在將電子轉(zhuǎn)化為光子方面優(yōu)于OLED，因此能效更高，制造成本更低。

　　第三，在同等畫質(zhì)下，QLED的節(jié)能性有望達(dá)到OLED屏的2倍，發(fā)光率將提升30%~40%。同時(shí)QLED可以達(dá)到與無機(jī)半導(dǎo)體材料一樣的穩(wěn)定性、可靠性。

　　綜上所述，QLED不但成為OLED強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者，或者，更大膽一點(diǎn)說，QLED也可能是OLED的掘墓者。

　　5.QLED照明優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)并存

　　5.1 化學(xué)性能方面的優(yōu)勢(shì)

　　在制備技術(shù)方面，QLED有以下3方面優(yōu)勢(shì)。第一，因?yàn)闃?gòu)成QD的材料全部為無機(jī)物，使得它們對(duì)制造環(huán)境的要求不再苛刻，在有水氣或氧氣的環(huán)境中，比OLED更為穩(wěn)定，穩(wěn)定性比有機(jī)熒光體高幾個(gè)數(shù)量級(jí);第二，它同時(shí)兼具高分子的溶解性以及磷光材料的高發(fā)光效率潛力;第三，因?yàn)榧{米晶體的直徑控制了QD的光學(xué)能隙，使得發(fā)光光色特性的判定及最佳化程序變得更簡(jiǎn)化。

　　5.2 照明學(xué)方面的優(yōu)勢(shì)

　　從近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，與太陽光比較，現(xiàn)在的白光LED燈是有缺陷的，這種人造白光有很多的高能光子(即藍(lán)光過多)現(xiàn)象。已經(jīng)有一些醫(yī)學(xué)證據(jù)表明藍(lán)光過多對(duì)人類健康的影響是不利的。

　　低色溫、大功率白光LED仍是商品化GaN基白光LED發(fā)展的總體趨勢(shì)。為適應(yīng)這種趨勢(shì)，就要加快紅光熒光粉的研發(fā)進(jìn)程，這對(duì)提升白光LED的顯色指數(shù)具有重要意義。然而，令人遺憾的是，到目前為止，所有紅色熒光粉的性能與藍(lán)、綠色熒光粉相比在光通量性能維持方面還相差甚遠(yuǎn)，這是白光LED發(fā)展的最大瓶頸所在。

　　另外，現(xiàn)行白光LED發(fā)熱還比較明顯。QLED的白光，在原理上可以完全做到與理想照明光源一致，更加接近于自然光，并且發(fā)熱會(huì)進(jìn)一步減少。