أصبحت مصابيح LED حلاً للإضاءة في كل مكان للمنازل والشركات ، لكن LED التقليدية وثقت أوجه القصور فيها عندما يتعلق الأمر بشاشات العرض الكبيرة عالية الدقة.شاشات LEDاستخدام الفولتية العالية وعامل يسمى كفاءة تحويل الطاقة الداخلية منخفض ، مما يعني أن تكلفة الطاقة لتشغيل الشاشة عالية ، وعمر الشاشة ليس طويلاً ، ويمكن أن تعمل ساخنة للغاية.
في ورقة بحثية نُشرت في Nano Research ، أوضح الباحثون كيف يمكن للتقدم التكنولوجي المسمى بالنقاط الكمومية أن يعالج بعض هذه التحديات.النقاط الكمومية هي بلورات اصطناعية صغيرة تعمل كأشباه موصلات.نظرًا لحجمها ، فإنها تتمتع بخصائص فريدة يمكن أن تجعلها مفيدة في تقنية العرض.
قال شينغ لين ، الأستاذ المساعد في علوم المعلومات والهندسة الإلكترونية في جامعة تشجيانغ ، إن الأمر يتعلق بالتقاليدعرض الصمامكانت ناجحة في مجالات مثل العرض والإضاءة والاتصالات البصرية.ومع ذلك ، فإن التقنيات المستخدمة للحصول على مواد وأجهزة عالية الجودة من أشباه الموصلات تستهلك الكثير من الطاقة وتكلفتها عالية.تقدم النقاط الكمومية الغروية طريقة فعالة من حيث التكلفة لبناء LED عالي الأداء باستخدام تقنيات معالجة المحاليل غير المكلفة والمواد الكيميائية.علاوة على ذلك ، كمواد غير عضوية ، تتجاوز النقاط الكمومية الغروية أشباه الموصلات العضوية الانبعاثية من حيث الاستقرار التشغيلي على المدى الطويل.
تتكون جميع شاشات LED من طبقات متعددة.من أهم الطبقات هي الطبقة المنبعثة ، حيث تتحول الطاقة الكهربائية إلى ضوء ملون.استخدم الباحثون طبقة واحدة من النقاط الكمومية كطبقة انبعاث.عادةً ما تكون طبقة انبعاث النقطة الكمومية الغروية مصدر فقد الجهد بسبب التوصيل السيئ للمواد الصلبة ذات النقاط الكمومية الغروية.باستخدام طبقة واحدة من النقاط الكمومية كطبقة انبعاث ، يتوقع الباحثون أن بإمكانهم تقليل الجهد إلى الحد الأقصى لتشغيل هذه الشاشات.
ميزة أخرى للنقاط الكمومية تجعلها مثالية لمصابيح LED وهي أنه يمكن تصنيعها دون أي عيوب قد تؤثر على كفاءتها.يمكن تصميم النقاط الكمومية بدون شوائب وعيوب سطحية.وفقًا لـ Lin ، يمكن لمصابيح النقطة الكمومية (QLED) تحقيق كفاءات تحويل طاقة داخلية قريبة من الوحدة عند الكثافات الحالية المناسبة لتطبيقات العرض والإضاءة.يُظهر LED التقليدي المستند إلى أشباه الموصلات التي نمت فوق المحور العلوي كفاءة عالية في التدحرج ضمن نطاق كثافة التيار نفسه.إنه جيد لـصناعة شاشات العرض LED.ينبع هذا الاختلاف من الطبيعة الخالية من العيوب للنقاط الكمومية عالية الجودة.
يعتقد الباحثون أن التكلفة المنخفضة نسبيًا لإنتاج طبقات انبعاثية بنقاط كمومية والقدرة على استخدام تقنيات الهندسة الضوئية لتحسين كفاءة استخراج الضوء من QLED ، يمكن أن تحسن بشكل فعال LED التقليدي المستخدم في الإضاءة ، والشاشات ، وأكثر من ذلك.ولكن لا يزال هناك المزيد من البحث الذي يتعين القيام به ، وتشتمل QLED الحالية على بعض أوجه القصور التي يجب التغلب عليها قبل أن يتم تبنيها على نطاق واسع.
وفقًا للين ، أظهر البحث أنه يمكن استخراج الطاقة الحرارية لتحسين كفاءة تحويل الطاقة الكهروضوئية.ومع ذلك ، فإن أداء الجهاز في هذه المرحلة بعيد عن المثالية من حيث الجهد التشغيلي المرتفع نسبيًا والكثافة الحالية المنخفضة.يمكن التغلب على نقاط الضعف هذه من خلال البحث عن مواد نقل شحن أفضل وتصميم الواجهة بين نقل الشحنة وطبقات النقاط الكمومية.يجب أن يكون الهدف النهائي - لتحقيق أجهزة التبريد المتوهجة - قائمًا على QLED.
الوقت ما بعد: 21 سبتمبر - 2022