Las luces LED se han convertido en una solución de iluminación omnipresente para hogares y negocios, pero las luces LED tradicionales han documentado sus deficiencias cuando se trata de pantallas grandes de alta resolución.pantallas LEDuse voltajes altos y un factor llamado eficiencia de conversión de energía interna es bajo, lo que significa que el costo de energía para hacer funcionar la pantalla es alto, la vida útil de la pantalla no es larga y puede calentarse demasiado.
En un artículo publicado en Nano Research, los investigadores describen cómo un avance tecnológico llamado puntos cuánticos podría abordar algunos de estos desafíos.Los puntos cuánticos son diminutos cristales artificiales que actúan como semiconductores.Debido a su tamaño, tienen propiedades únicas que pueden hacerlos útiles en la tecnología de visualización.
Xing Lin, profesor asistente de ciencias de la información e ingeniería electrónica en la Universidad de Zhejiang, dijo tradicionalPantalla LEDhan tenido éxito en campos como la visualización, la iluminación y las comunicaciones ópticas.Sin embargo, las técnicas utilizadas para obtener materiales y dispositivos semiconductores de alta calidad consumen mucha energía y son muy costosas.Los puntos cuánticos coloidales ofrecen una forma rentable de construir LED de alto rendimiento utilizando técnicas de procesamiento de soluciones económicas y materiales de grado químico.Además, como materiales inorgánicos, los puntos cuánticos coloidales superan a los semiconductores orgánicos emisivos en términos de estabilidad operativa a largo plazo.
Todas las pantallas LED se componen de varias capas.Una de las capas más importantes es la capa emisiva, donde la energía eléctrica se convierte en luz de colores.Los investigadores utilizaron una sola capa de puntos cuánticos como capa de emisión.Por lo general, la capa de emisión de puntos cuánticos coloidales es la fuente de pérdida de voltaje debido a la baja conductividad de los sólidos de puntos cuánticos coloidales.Al usar una sola capa de puntos cuánticos como capa emisiva, los investigadores especulan que podrían reducir el voltaje al máximo para alimentar estas pantallas.
Otra característica de los puntos cuánticos que los hace ideales para LED es que pueden fabricarse sin ningún defecto que afecte su eficiencia.Los puntos cuánticos se pueden diseñar sin impurezas ni defectos superficiales.Según Lin, el LED de punto cuántico (QLED) puede lograr eficiencias de conversión de energía interna cercanas a la unidad en densidades de corriente adecuadas para aplicaciones de visualización e iluminación.Los LED convencionales basados en semiconductores crecidos epitaxialmente exhiben una disminución severa de la eficiencia dentro del mismo rango de densidad de corriente.es bueno paraIndustria de pantallas LED.Esta diferencia se deriva de la naturaleza libre de defectos de los puntos cuánticos de alta calidad.
El costo relativamente bajo de producir capas emisivas con puntos cuánticos y la capacidad de usar técnicas de ingeniería óptica para mejorar la eficiencia de extracción de luz de QLED, sospechan los investigadores, podría mejorar efectivamente el LED tradicional utilizado en iluminación, pantallas y más.Pero aún queda más investigación por hacer, y los QLED actuales tienen algunas deficiencias que deben superarse antes de que puedan adoptarse ampliamente.
Según Lin, la investigación ha demostrado que se puede extraer energía térmica para mejorar la eficiencia de la conversión de energía electroóptica.Sin embargo, el rendimiento del dispositivo en esta etapa está lejos de ser ideal en el sentido de voltajes operativos relativamente altos y densidades de corriente bajas.Estas debilidades se pueden superar buscando mejores materiales de transporte de carga y diseñando la interfaz entre el transporte de carga y las capas de puntos cuánticos.El objetivo final, realizar dispositivos de enfriamiento electroluminiscentes, debe estar basado en QLED.
Hora de publicación: 21-sep-2022