LED-valoista on tullut kaikkialla vallitseva valaistusratkaisu koteihin ja yrityksiin, mutta perinteiset LED-valot ovat dokumentoineet puutteensa suurissa, korkearesoluutioisissa näytöissä.LED-näytötKäytä korkeita jännitteitä ja tekijä, jota kutsutaan sisäiseksi tehonmuunnoshyötysuhteeksi, on alhainen, mikä tarkoittaa, että näytön energiakustannukset ovat korkeat, näytön käyttöikä ei ole pitkä ja se voi käydä liian kuumana.
Nano Research -lehdessä julkaistussa artikkelissa tutkijat hahmottelevat, kuinka kvanttipisteiksi kutsuttu teknologinen edistys voisi vastata joihinkin näistä haasteista.Kvanttipisteet ovat pieniä keinotekoisia kiteitä, jotka toimivat puolijohteina.Kokonsa vuoksi niillä on ainutlaatuisia ominaisuuksia, jotka voivat tehdä niistä hyödyllisiä näyttötekniikassa.
Xing Lin, Zhejiangin yliopiston tietotieteen ja elektroniikkatekniikan apulaisprofessori, sanoi perinteisenLED-näyttöovat menestyneet sellaisilla aloilla kuin näyttö, valaistus ja optinen viestintä.Korkealaatuisten puolijohdemateriaalien ja -laitteiden saamiseksi käytetyt tekniikat ovat kuitenkin erittäin energia- ja kustannusintensiivisiä.Kolloidiset kvanttipisteet tarjoavat kustannustehokkaan tavan rakentaa korkean suorituskyvyn LEDejä käyttämällä edullisia ratkaisujen käsittelytekniikoita ja kemiallisia materiaaleja.Lisäksi epäorgaanisina materiaaleina kolloidiset kvanttipisteet ylittävät emissiiviset orgaaniset puolijohteet pitkäaikaisen toimintastabiiliuden suhteen.
Kaikki LED-näytöt koostuvat useista kerroksista.Yksi tärkeimmistä kerroksista on emissiivinen kerros, jossa sähköenergia muutetaan värikkääksi valoksi.Tutkijat käyttivät yhtä kerrosta kvanttipisteitä emissiokerroksena.Tyypillisesti kolloidinen kvanttipisteemissiokerros on jännitehäviön lähde kolloidisten kvanttipistekiintoaineiden huonon johtavuuden vuoksi.Käyttämällä yhtä kvanttipistekerrosta emissiivisenä kerroksena tutkijat spekuloivat, että he voisivat laskea jännitteen maksimiin saadakseen tehon näille näytöille.
Toinen kvanttipisteiden ominaisuus, joka tekee niistä ihanteellisia LEDeille, on se, että ne voidaan valmistaa ilman vikoja, jotka vaikuttaisivat niiden tehokkuuteen.Kvanttipisteet voidaan suunnitella ilman epäpuhtauksia ja pintavikoja.Linin mukaan kvanttipiste-LED (QLED) voi saavuttaa lähes yhtenäisen sisäisen tehon muunnostehokkuuden näyttö- ja valaistussovelluksiin sopivilla virrantiheyksillä.Perinteiset LEDit, jotka perustuvat epitaksiaalisesti kasvatettuihin puolijohteisiin, osoittavat voimakasta hyötysuhdetta samalla virrantiheysalueella.Se on hyväksiLED-näyttöteollisuus.Tämä ero johtuu korkealaatuisten kvanttipisteiden virheettömyydestä.
Suhteellisen alhaiset kustannukset emissiivisten kerrosten tuottamisesta kvanttipisteillä ja kyky käyttää optisia suunnittelutekniikoita QLED:n valonpoistotehokkuuden parantamiseen, tutkijat epäilevät, voisivat tehokkaasti parantaa perinteistä LEDiä, jota käytetään valaistuksessa, näytöissä ja muissa.Mutta vielä on vielä tehtävää tutkimusta, ja nykyisissä QLED:issä on joitakin puutteita, jotka on voitettava ennen kuin ne voidaan ottaa laajalti käyttöön.
Linin mukaan tutkimus on osoittanut, että lämpöenergiaa voidaan ottaa talteen sähköoptisen tehon muuntamisen tehokkuuden parantamiseksi.Laitteen suorituskyky tässä vaiheessa on kuitenkin kaukana ihanteellisesta suhteellisen korkeiden käyttöjännitteiden ja alhaisten virrantiheyksien kannalta.Nämä heikkoudet voidaan voittaa etsimällä parempia varauksensiirtomateriaaleja ja suunnittelemalla rajapinta varauskuljetuksen ja kvanttipistekerrosten välille.Lopullisen tavoitteen – elektroluminesoivien jäähdytyslaitteiden toteuttamisen – pitäisi olla QLED-pohjainen.
Postitusaika: 21.9.2022