香港科技大學量子棒LED技術取得重大突破：亮度超50萬尼特，引領顯示領域發(fā)展新方向

    在顯示技術領域，強光環(huán)境下的可視性、色彩還原度及能效提升始終是行業(yè)亟待解決的關鍵問題。近日，香港科技大學范智勇教授團隊研發(fā)的量子棒發(fā)光二極管（QRLED）技術成果發(fā)表于材料學頂級期刊《AdvancedMaterials》，其創(chuàng)下的亮度與能效新紀錄，標志著新一代顯示技術邁入關鍵發(fā)展階段。

    量子棒與量子點：納米發(fā)光技術體系的親緣技術

    量子棒發(fā)光二極管（QRLED）與廣泛應用的量子點發(fā)光二極管（QLED）同屬納米材料發(fā)光技術體系，二者具有密切的技術關聯(lián)。盡管均基于納米材料發(fā)光原理，但量子棒獨特的棒狀結構使其在理論上具備更高的光效潛力。然而，長期以來，綠色量子棒LED的發(fā)光效率顯著落后于紅色與藍色量子棒，成為制約全彩顯示技術發(fā)展的主要瓶頸。

    這一技術瓶頸源于微觀結構的多重挑戰(zhàn)：量子棒表面包裹的厚絕緣殼層如同致密屏障，阻礙電流傳輸；表面附著的長鏈有機配體導致電荷傳輸路徑紊亂；更關鍵的是，電子易從界面處泄漏，直接降低發(fā)光效率。

    三重技術創(chuàng)新：實現量子棒性能躍升

    香港科技大學團隊通過三重創(chuàng)新性設計，精準破解了上述微觀難題，使綠色量子棒LED實現性能跨越式提升：

    其一，研發(fā)核殼結構的梯度合金量子棒，將外層絕緣殼厚度壓縮至極致，在保障穩(wěn)定性的同時，大幅降低電流傳輸阻力；其二，將量子棒調控為短而均一的形態(tài)，通過緊密排列提升光輸出效率；其三，采用短鏈配體對量子棒進行修飾，并設計雙層電荷傳輸結構，從根本上解決電荷傳輸紊亂與電子泄漏問題，確保電流在器件中高效傳輸。

    性能指標全面突破：亮度、能效與壽命的協(xié)同提升

    技術創(chuàng)新帶來的性能提升成效顯著。新研發(fā)的綠色QRLED光電轉換效率（EQE）達24%，較此前22%的紀錄實現顯著提升；其峰值亮度突破500,000尼特（cd/m2），為傳統(tǒng)綠色LED的3倍以上——對比而言，普通手機屏幕亮度約800尼特，高端電視亮度約2000尼特，50萬尼特的亮度可確保強光環(huán)境下的清晰可視性。

    在耐用性方面，該器件持續(xù)工作超22,000小時（約2.5年）后，亮度衰減至初始值的50%，完全滿足日常電子產品的生命周期需求。此外，其深綠色發(fā)光波長精準控制在515-525納米，處于色彩三角形頂端，為實現更廣色域與更高色彩還原度奠定了重要基礎。

    技術價值與應用前景：從基礎突破到多場景覆蓋

    該突破的意義不僅限于技術參數的刷新。量子棒的結構優(yōu)勢使其在理論上更易于實現高分辨率顯示，為Micro-LED等前沿顯示技術提供了新的技術路徑。值得注意的是，香港科技大學團隊此前已在鈣鈦礦量子線光纖LED領域取得進展，成功開發(fā)可編織的全彩發(fā)光纖維，此次量子棒技術突破與之形成技術互補，共同覆蓋了從可穿戴電子設備到高清顯示大屏的多元應用場景。

    顯示技術的發(fā)展始終圍繞提升可視性、色彩表現與能效的核心需求。香港科技大學的這項研究通過材料合成與器件工程的創(chuàng)新，同步回應了上述需求。展望未來，該技術有望推動顯示設備在強光可視性、色彩表現及能效方面實現跨越式發(fā)展，為用戶帶來更優(yōu)質的視覺體驗。