在2022年北京冬奥会开幕式上,国产的LED显示屏铺满全场,不仅为世人奉上了一场精美绝伦的中国元素视觉盛宴,也展示了我国在显示与照明技术领域的先进科技水平。

短短几十年,世界LED显示与照明技术取得了突飞猛进的发展,我国也后来居上,从跟跑者向并跑者、冲刺者转变。其中，由河南大学材料学院院长杜祖亮教授带领的团队,正在向攻克下一代显示与照明技术的关键核心技术难题发起有力冲击。

为什么要大力发展新型显示与照明技术？杜祖亮表示，这项技术在诸多产业领域引发了颠覆性的变革。“在照明领域,有人估算如果全中国的白炽灯全部改成LED照明,每年可以节约2、3个三峡大坝的发电量。”发展低能耗高效能的新材料新能源技术是国家重大需求,对以原材料资源生产和使用为主的河南等中西部地区的可持续跨越式发展更是举足轻重。

而在显示领域,轻薄鲜艳的LED高清屏统治了手机、平板、电视,给人类生活方式带来了更深刻的改变。“现在世界上每6、7部手机中,就有1部手机的显示屏产自河南。”杜祖亮告诉记者,在河南“十四五”规划中,新型显示和智能终端被列为十大战略性新兴产业之首,将形成上万亿级的新兴产业集群。

在显示技术发展史上,第一代技术我国受制于人,第二代LED显示技术我国奋起直追，向国外垄断企业发起了强劲挑战。“对第三代LED显示技术的研究,科技部从十三五开始,就作为新兴战略产业重点关键技术进行了布局。”杜祖亮介绍,他带领团队研究的方向是发展高效能纳米材料与器件,构建光电信息产业核心技术体系,其中包括对高效能量子点发光材料与器件(QLED)的研究。

“QLED具有色彩连续可调、色域广、色纯度高等突出优势,意味着用它可以制作显示效果更佳、色彩还原度更好的显示屏,可以满足5G、6G等信息技术发展对高端显示的迫切需求。”杜祖亮解释,这使QLED有望成为新一代显示与照明技术,在智能手机、大尺寸超清屏和高端照明领域形成新产业。

经过多年的不断努力,杜祖亮带领团队已经在QLED新型显示技术研究方面取得了可喜进展,建立了量子点材料合成、器件构筑和大面积制备等系列自主核心技术,破解了多项关键技术难题,大幅度提高了蓝光和三原色QLED的综合性能。相关研究成果获评“2019年度中国光学十大进展”,被国家自然科学基金委作为2020年首期简报专题报送了中共中央办公厅、国务院办公厅等国家领导部门。

当前,各国针对第三代LED显示技术的研发竞争如火如荼,谁率先打通最后的瓶颈,就可以抢占技术制高点,获得产业发展的优势地位。这让杜祖亮的研发工作处于“争分夺秒”的状态。在他带领的中心和实验室,大家干到凌晨四五点钟是常有的事。

“科研上要耐得住寂寞,不能功利浮躁，不能追求形式上的东西”“只有科学进步才能推动我们国家和社会的发展。”铭记先师当年的教诲,杜祖亮将“自强不息、迎难而上、协作奋进、追求卓越”的创新文化,深深镌刻在了研发团队基因里。（河南日报 尹江勇）