LED světla se stala všudypřítomným řešením osvětlení pro domácnosti a podniky, ale tradiční LED zdokumentovaly jejich nedostatky, pokud jde o velké displeje s vysokým rozlišením.LED displejepoužívejte vysoké napětí a faktor nazývaný účinnost interní přeměny energie je nízký, což znamená, že náklady na energii na provoz displeje jsou vysoké, životnost displeje není dlouhá a může být příliš horký.
V článku publikovaném v Nano Research vědci naznačují, jak by technologický pokrok zvaný kvantové tečky mohl vyřešit některé z těchto problémů.Kvantové tečky jsou drobné umělé krystaly, které fungují jako polovodiče.Vzhledem ke své velikosti mají jedinečné vlastnosti, díky kterým jsou užitečné v zobrazovací technice.
Xing Lin, odborný asistent informační vědy a elektronického inženýrství na Zhejiang University, řekl tradičníLED displejbyly úspěšné v oblastech, jako je displej, osvětlení a optické komunikace.Techniky používané k získání vysoce kvalitních polovodičových materiálů a zařízení jsou však velmi energeticky a finančně náročné.Koloidní kvantové tečky nabízejí nákladově efektivní způsob, jak vytvořit vysoce výkonné LED s použitím levných technik zpracování řešení a chemických materiálů.Kromě toho, jako anorganické materiály, koloidní kvantové tečky předčí emisní organické polovodiče z hlediska dlouhodobé provozní stability.
Všechny LED displeje se skládají z více vrstev.Jednou z nejdůležitějších vrstev je emisní vrstva, kde se elektrická energie mění na barevné světlo.Výzkumníci použili jako emisní vrstvu jedinou vrstvu kvantových teček.Typicky je emisní vrstva koloidních kvantových teček zdrojem ztráty napětí kvůli špatné vodivosti pevných koloidních kvantových teček.Použitím jediné vrstvy kvantových teček jako emisní vrstvy vědci spekulují, že by mohli snížit napětí na maximum pro napájení těchto displejů.
Další vlastností kvantových teček, která je činí ideálními pro LED, je to, že je lze vyrobit bez jakýchkoliv závad, které by ovlivnily jejich účinnost.Kvantové tečky lze navrhnout bez nečistot a povrchových vad.Podle Lina může kvantová tečka LED (QLED) dosáhnout téměř jednotnou vnitřní účinnost přeměny energie při proudových hustotách vhodných pro zobrazovací a osvětlovací aplikace.Konvenční LED založené na epitaxně rostoucích polovodičích vykazují značnou účinnost roll-off ve stejném rozsahu proudové hustoty.Je to dobré proPrůmysl LED displejů.Tento rozdíl pramení z bezvadné povahy vysoce kvalitních kvantových teček.
Relativně nízké náklady na výrobu emisních vrstev s kvantovými tečkami a schopnost používat techniky optického inženýrství ke zlepšení účinnosti extrakce světla QLED by podle vědců mohly účinně zlepšit tradiční LED používané v osvětlení, displejích a dalších.Stále je však třeba provést další výzkum a současné QLED mají některé nedostatky, které je třeba překonat, než budou moci být široce přijaty.
Podle Lina výzkum ukázal, že tepelnou energii lze extrahovat pro zlepšení účinnosti elektro-optické přeměny energie.Výkon zařízení v této fázi však zdaleka není ideální ve smyslu relativně vysokých provozních napětí a nízkých proudových hustot.Tyto slabiny lze překonat hledáním lepších materiálů pro přenos náboje a navržením rozhraní mezi přenosem náboje a vrstvami kvantové tečky.Konečným cílem – realizovat elektroluminiscenční chladicí zařízení – by měla být technologie QLED.
Čas odeslání: 21. září 2022