Research progress on environmental stability of quantum dots

ZHOU Jianhai; ZHANG Zhenxing; LI Ziheng; HE Yang; HE Mingming; BAI Jun; HU Baozhong; WU Hongjian; CAI Xiangzhou

doi:10.37188/CJLCD.2025-0188

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Research progress on environmental stability of quantum dots

Quantum Dot Luminescent Devices | 更新时间：2026-09-12

- Research progress on environmental stability of quantum dots
- Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Vol. 41, Issue 1, Pages: 103-119(2026)
- 作者机构：
  
  纳晶科技股份有限公司纳晶研究院，浙江杭州 310052
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key Research and Development Program of China(2022YFB3602800)
- DOI：10.37188/CJLCD.2025-0188
  CLC： O482.31
- CSTR：32172.14.CJLCD.2025-0188
- Received：11 September 2025，
  
  Revised：2025-11-05，
  
  Published：05 January 2026
- 稿件说明：
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ZHOU Jianhai, ZHANG Zhenxing, LI Ziheng, et al. Research progress on environmental stability of quantum dots[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2026, 41(1): 103-119.
DOI：

ZHOU Jianhai, ZHANG Zhenxing, LI Ziheng, et al. Research progress on environmental stability of quantum dots[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2026, 41(1): 103-119. DOI： 10.37188/CJLCD.2025-0188. CSTR： 32172.14.CJLCD.2025-0188.

摘要

量子点由于具备荧光量子产率高、吸收带宽、发射峰窄、光学稳定性好等优异光学性质，受到了工业界和学术界的广泛关注，并成为了新型显示领域的关键光电材料之一。但是在实际应用场景中，量子点在环境中的稳定性会不可避免地受到氧气、水、光、热等因素的影响。本文旨在为提升量子点的环境稳定性提供思路和建议。通过分析量子点的环境稳定性的潜在影响因素，明晰了光照和温度会加速水氧对量子点的刻蚀过程。随后我们分析了量子点系统与环境稳定性之间的关系，阐明了量子点系统内部各个因素的相互关联关系。为了实现量子点的环境稳定性，需要综合考虑整个量子点系统，包括量子点结构、量子点无机表面、有机配体以及与溶剂（介质）的表界面。在此基础上，我们以量子点膜和量子点扩散板为例，初步介绍了量子点在显示中的应用，明确了其实际的高温、低湿工况条件。

Abstract

Quantum dots（QDs） have captured the imagination of both industry and academia， owing to their extraordinary optical properties—high fluorescence quantum yield， broad absorption bandwidth， narrow emission peaks， and excellent optical stability. These remarkable traits have positioned QDs as a cornerstone of innovation in the realm of cutting-edge display technologies. However， their journey from laboratory promise to real-world application is not without challenges. In practical scenarios， the stability of QDs is inevitably impaired by environmental factors， such as oxygen， water， light， and heat. This review aims to address that challenge， offering a beacon of insight and a roadmap of strategies to bolster the environmental resilience of QDs. Through a detailed exploration of the factors influencing their stability， we outline a critical pathway： light and temperature act as accelerators， hastening the degradation processes driven by water and oxygen. Furthermore， we illuminate the intricate web of relationships within the QD system， revealing how its internal components are interlinked. Outstanding stability， we argue， demands a comprehensive approach—one that embraces the entirety of the QD framework， including QD structure， inorganic surface， organic ligands， and the corresponding interfaces with solvents （medium）. To bring this vision to life， we spotlight practical examples， such as QD films and diffusion plates， showcasing their transformative role in display technologies. We also define the real-world conditions they must endure， including high temperatures and low relative humidity， grounding our analysis in the realities of application. Far from a mere technical discourse， this review is an invitation—to researchers， innovators， and curious minds alike—to join in unlocking the full potential of QDs. By fortifying their environmental stability， we pave the way for a dazzling future in display technology， one where quantum dots shine brighter than ever before.

关键词

Keywords

references

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