Les llums LED s'han convertit en una solució d'il·luminació omnipresent per a llars i empreses, però els LED tradicionals han documentat les seves deficiències quan es tracta de pantalles grans i d'alta resolució.Pantalles LEDUtilitzeu altes tensions i un factor anomenat eficiència de conversió d'energia interna és baix, la qual cosa significa que el cost energètic d'execució de la pantalla és alt, la vida útil de la pantalla no és llarga i pot estar massa calenta.
En un article publicat a Nano Research, els investigadors expliquen com un avenç tecnològic anomenat punts quàntics podria abordar alguns d'aquests reptes.Els punts quàntics són petits cristalls artificials que actuen com a semiconductors.A causa de la seva mida, tenen propietats úniques que poden fer-los útils en la tecnologia de visualització.
Xing Lin, professor ajudant de ciències de la informació i enginyeria electrònica a la Universitat de Zhejiang, va dir tradicionalPantalla LEDhan tingut èxit en camps com la visualització, la il·luminació i les comunicacions òptiques.No obstant això, les tècniques utilitzades per obtenir materials i dispositius semiconductors d'alta qualitat són molt intensives en energia i costoses.Els punts quàntics col·loïdals ofereixen una manera rendible de construir LED d'alt rendiment mitjançant tècniques de processament de solucions econòmiques i materials de qualitat química.A més, com a materials inorgànics, els punts quàntics col·loïdals superen els semiconductors orgànics emissius en termes d'estabilitat operativa a llarg termini.
Totes les pantalles LED es componen de diverses capes.Una de les capes més importants és la capa emissiva, on l'energia elèctrica es converteix en llum de colors.Els investigadors van utilitzar una sola capa de punts quàntics com a capa d'emissió.Normalment, la capa d'emissió de punts quàntics col·loïdals és la font de pèrdua de tensió a causa de la mala conductivitat dels sòlids de punts quàntics col·loïdals.Mitjançant l'ús d'una sola capa de punts quàntics com a capa emissiva, els investigadors especulen que podrien reduir la tensió al màxim per alimentar aquestes pantalles.
Una altra característica dels punts quàntics que els fa ideals per a LED és que es poden fabricar sense cap defecte que afecti la seva eficiència.Els punts quàntics es poden dissenyar sense impureses i defectes superficials.Segons Lin, el LED de punt quàntic (QLED) pot aconseguir eficiències de conversió d'energia interna properes a la unitat a densitats de corrent adequades per a aplicacions de visualització i il·luminació.Els LED convencionals basats en semiconductors cultivats epitaxialment presenten un gran descens de l'eficiència dins del mateix rang de densitat de corrent.És bo perIndústria de la pantalla LED.Aquesta diferència prové de la naturalesa lliure de defectes dels punts quàntics d'alta qualitat.
Els investigadors sospiten que el cost relativament baix de produir capes emissives amb punts quàntics i la capacitat d'utilitzar tècniques d'enginyeria òptica per millorar l'eficiència d'extracció de llum de QLED podria millorar eficaçment el LED tradicional utilitzat en il·luminació, pantalles i molt més.Però encara hi ha més investigacions per fer, i els QLED actuals tenen algunes deficiències que cal superar abans que puguin adoptar-se àmpliament.
Segons Lin, la investigació ha demostrat que es pot extreure energia tèrmica per millorar l'eficiència de la conversió d'energia electro-òptica.Tanmateix, el rendiment del dispositiu en aquesta etapa dista de ser ideal en el sentit de tensions de funcionament relativament altes i densitats de corrent baixes.Aquestes debilitats es poden superar buscant millors materials de transport de càrrega i dissenyant la interfície entre el transport de càrrega i les capes de punts quàntics.L'objectiu final —realitzar dispositius de refrigeració electroluminescents— hauria de basar-se en QLED.
Hora de publicació: 21-set-2022