编者按：为深入学习宣传贯彻习近平总书记在加强基础研究座谈会上和视察南开大学时的重要讲话精神，南开新闻网特开设专栏“聚力登峰展担当”，深度聚焦学校优秀科研团队、标志性科研成果，集中展现南开科技工作者牢记习近平总书记“勇攀世界科技高峰”的殷切嘱托，深耕基础前沿、聚力原始创新、服务国家战略的担当作为，激励南开人潜心攻关、勇攀高峰，以一流科研助力世界一流大学建设，为我国实现高水平科技自立自强贡献南开力量。
南开新闻网通讯员 刘安安 记者 丛敏 摄影 宗琪琪
近日，搭载SQD-Mini LED技术的电视产品市场表现亮眼，实现销量与口碑双赢。该产品核心的量子点技术，源自南开大学庞代文教授团队的突破性研究。
量子点是一类半导体纳米晶体，被誉为迄今为止性能最好的发光材料，凭借独特光转换能力，在生物医学、新型显示、太阳能电池等领域拥有广阔应用前景。然而，稳定性差、难以规模化制备，成为制约量子点产业化的世界性难题，核心技术被国外垄断。
庞代文教授带领团队深耕量子点领域二十余载，不仅攻克了量子点高温稳定性等世界级难题，更将实验室前沿成果成功产业化，赋能100% BT.2020全局高色域、高亮度、高对比度的极致画质表现，重新定义全球显示技术新标杆，用实际行动诠释了我国科学家以“板凳甘坐十年冷”的精神，潜心基础研究、勇攀科技高峰的担当作为。
直面行业痛点：锁定量子点产业化“拦路虎”
量子点背光显示是新型显示产业升级的核心方向。作为下一代显示技术的关键材料，量子点可实现可见光全光谱覆盖，色域广、色彩纯、亮度高。但工业界面临一道绕不开的难关：量子点粒径极小、表面原子占比极高，处于“亚稳态”，难以承受光扩散板加工过程250 ℃高温熔融挤出加工，在光、热、水、氧综合性极端环境下结构不稳定，难以满足长达10年的服役要求。国际主流方案采用高分子水氧阻隔膜构成“三明治”保护结构提升稳定性，但成本居高不下，且技术被国外垄断，我国显示产业面临新技术的“卡脖子”严峻挑战。
“量子点是迄今为止发光性质最好的材料，但必须扛住高温、扛住极端环境，才能真正走进千家万户”。2001年，庞代文教授瞄准这一世界难题，带领团队踏上漫长攻关路。现成路径不通，团队另辟蹊径，变革研究范式，提出多层级综合平衡调控策略，从结构设计、合成、加工过程、服役过程，以及所处微环境等多层级时空动态过程维度重新考量量子点的稳定性和发光性质，系统建立起了一套完整严密的从量子点到背光显示器件的全链条研发体系，成功走出一条独立自主的创新之路。
匠心铸“点”：在微观世界实现极致突破
工匠精神，是于毫厘之间追求卓越，在反复试验中坚守初心。庞代文团队跳出传统思路，历经万次实验，成功合成荧光量子产率接近100%、荧光半峰宽约20nm的高质量量子点，为广色域背光显示奠定基础。
为攻克高温稳定性难题，在多层级综合平衡调控思路指导下，团队创新设计“多壳层+厚壳层+杂合层”复合结构，给量子点穿上“耐高温铠甲”，使其可耐受250 ℃高温熔融加工，彻底解决了极端工况下性能衰减的行业痛点。
产业化道路上，另一座大山横亘在前：如何实现高产量、低成本、规模化制备？2014年，团队创造性提出非注射往复式升温策略，突破毫克级小试到公斤级量产的瓶颈，年产能提升至超1吨，完成超万倍放大，为工业化应用扫清障碍。
量子点光扩散板背光技术示意图
更具颠覆性的是，基于团队研发的高稳定性量子点，通过多层级综合平衡调控，制备出首款达到商业标准的量子点光扩散板，并建立多条量子点光扩散板专业生产线。庞代文介绍道，这项具有完全自主知识产权技术，在满足长期服役稳定性和显示性能要求的同时，成本降低了50%以上，让我国彻底摆脱了国外技术束缚。凭借“耐高温加工量子点及其光扩散板”项目，团队摘得2023年度天津市唯一一项技术发明特等奖。
把论文写在产业一线：点亮亿万家庭“睛”彩
科学研究不仅要仰望星空，更要脚踏实地。庞代文团队始终坚持“应用牵引、基础突破、产业落地”全链条创新，让实验室里的微光，照亮中国量子点显示前行之路。
从实验室到自主生产线上，团队成员长期扎根一线，与工程师、技术人员同吃同住，共同解决放大合成、器件集成等工程化难题。无数个日夜坚守，换来技术的成熟落地。
左图：商品化75吋量子点电视；右图：同品牌75吋普通电视
如今，该技术已得到海信、创维、TCL等行业龙头企业广泛认可，成为超级量子点-MiniLED首选，量子点光扩散板成功应用于数百万台量子点电视机，让国产电视拥有更绚丽色彩、更高亮度与更低能耗，惠及亿万家庭。经天津市科学技术评价中心鉴定，项目整体技术达到国际领先水平。
除显示领域外，团队在生物医学方向同样取得重大突破：开创量子点活细胞合成方法及量子点可遗传标记新技术，突破单病毒定点定量标记瓶颈，为单病毒示踪及生命过程解析提供全新工具，彰显基础研究与应用研究双向赋能的强大力量。
“高科技产业，根基在基础研究；唯有坚持，才能在风口过后行稳致远。”二十余载科研路，这是庞代文不变的信念。从国家973项目首席科学家，到“纳米研究”国家重大科学研究计划专家组专家，庞代文带领团队铸匠心、破垄断、惠民生，为我国新型显示产业自主可控注入强劲动能。未来，团队将持续探索量子点在人民健康、国家安全、农业生产等领域的新应用，让微小量子点不断绽放“中国光”。
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