LED svjetla postala su sveprisutno rasvjetno rješenje za domove i poslovne prostore, ali tradicionalni LED je dokumentirao svoje nedostatke kada su u pitanju veliki zasloni visoke rezolucije.LED zaslonikoristite visoke napone, a faktor koji se naziva učinkovitost interne pretvorbe energije je nizak, što znači da je trošak energije za rad zaslona visok, vijek trajanja zaslona nije dug i može biti pregrijan.
U radu objavljenom u časopisu Nano Research, istraživači opisuju kako bi tehnološki napredak nazvan kvantne točke mogao riješiti neke od ovih izazova.Kvantne točke su sićušni umjetni kristali koji djeluju kao poluvodiči.Zbog svoje veličine imaju jedinstvena svojstva koja ih mogu učiniti korisnima u tehnologiji prikaza.
Xing Lin, asistent profesora informacijskih znanosti i elektroničkog inženjerstva na Sveučilištu Zhejiang, rekao je tradicionalnoLED zaslonbili su uspješni u poljima kao što su zaslon, rasvjeta i optičke komunikacije.Međutim, tehnike koje se koriste za dobivanje visokokvalitetnih poluvodičkih materijala i uređaja vrlo su energetski intenzivne i troškovno intenzivne.Koloidne kvantne točke nude troškovno učinkovit način za izradu LED-a visokih performansi korištenjem jeftinih tehnika obrade otopine i materijala kemijske kvalitete.Nadalje, kao anorganski materijali, koloidne kvantne točke nadmašuju emisijske organske poluvodiče u smislu dugotrajne operativne stabilnosti.
Svi LED zasloni sastoje se od više slojeva.Jedan od najvažnijih slojeva je emisioni sloj, gdje se električna energija pretvara u raznobojnu svjetlost.Istraživači su koristili jedan sloj kvantnih točaka kao sloj emisije.Obično je sloj emisije koloidnih kvantnih točaka izvor gubitka napona zbog slabe vodljivosti krutih tvari koloidnih kvantnih točaka.Korištenjem jednog sloja kvantnih točaka kao emisionog sloja, istraživači nagađaju da bi mogli smanjiti napon do maksimuma za napajanje ovih zaslona.
Još jedna značajka kvantnih točaka koja ih čini idealnima za LED diode je da se mogu proizvoditi bez ikakvih nedostataka koji bi utjecali na njihovu učinkovitost.Kvantne točke mogu se dizajnirati bez nečistoća i površinskih defekata.Prema Linu, kvantna točkasta LED dioda (QLED) može postići učinkovitost unutarnje pretvorbe energije gotovo jedinične pri gustoći struje prikladnoj za aplikacije zaslona i osvjetljenja.Konvencionalni LED temeljen na epitaksijalno uzgojenim poluvodičima pokazuje ozbiljno smanjenje učinkovitosti unutar istog raspona gustoće struje.Dobar je zaIndustrija LED zaslona.Ova razlika proizlazi iz prirode visokokvalitetnih kvantnih točaka bez nedostataka.
Relativno niski troškovi proizvodnje emisionih slojeva s kvantnim točkama i mogućnost korištenja tehnika optičkog inženjeringa za poboljšanje učinkovitosti ekstrakcije svjetlosti QLED-a, sumnjaju istraživači, mogli bi učinkovito poboljšati tradicionalni LED koji se koristi u rasvjeti, zaslonima i još mnogo toga.No potrebno je još istražiti, a trenutni QLED ima neke nedostatke koje je potrebno prevladati prije nego što se mogu široko usvojiti.
Prema Linu, istraživanje je pokazalo da se toplinska energija može ekstrahirati kako bi se poboljšala učinkovitost elektro-optičke pretvorbe energije.Međutim, performanse uređaja u ovoj fazi daleko su od idealnih u smislu relativno visokih radnih napona i niske gustoće struje.Te se slabosti mogu prevladati traženjem boljih materijala za prijenos naboja i projektiranjem sučelja između prijenosa naboja i slojeva kvantne točke.Konačni cilj — ostvariti elektroluminiscentne rashladne uređaje — trebao bi se temeljiti na QLED-u.
Vrijeme objave: 21. rujna 2022