ไฟ LED กลายเป็นโซลูชันแสงสว่างที่แพร่หลายสำหรับบ้านและธุรกิจ แต่ไฟ LED แบบดั้งเดิมได้บันทึกข้อบกพร่องของพวกเขาเมื่อพูดถึงจอแสดงผลขนาดใหญ่ที่มีความละเอียดสูงจอแสดงผล LEDใช้แรงดันไฟฟ้าสูงและปัจจัยที่เรียกว่าประสิทธิภาพการแปลงพลังงานภายในต่ำ ซึ่งหมายความว่าต้นทุนพลังงานในการใช้งานจอแสดงผลสูง อายุการใช้งานจอแสดงผลไม่นาน และอาจร้อนเกินไป
ในบทความที่ตีพิมพ์ใน Nano Research นักวิจัยสรุปว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่เรียกว่าควอนตัมดอทสามารถจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ได้อย่างไรจุดควอนตัมคือคริสตัลประดิษฐ์ขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากขนาดของมันจึงมีคุณสมบัติพิเศษที่สามารถใช้ประโยชน์ในเทคโนโลยีการแสดงผลได้
Xing Lin ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านสารสนเทศศาสตร์และวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์แห่งมหาวิทยาลัยเจ้อเจียงกล่าวตามธรรมเนียมจอแสดงผลแอลอีดีประสบความสำเร็จในด้านต่างๆ เช่น การแสดงแสง และการสื่อสารด้วยแสงอย่างไรก็ตาม เทคนิคที่ใช้เพื่อให้ได้วัสดุและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์คุณภาพสูงนั้นใช้พลังงานมากและมีค่าใช้จ่ายสูงจุดควอนตัมคอลลอยด์นำเสนอวิธีที่ประหยัดต้นทุนในการสร้าง LED ประสิทธิภาพสูงโดยใช้เทคนิคการประมวลผลโซลูชันที่ไม่แพงและวัสดุเกรดเคมีนอกจากนี้ ในฐานะวัสดุอนินทรีย์ ควอนตัมดอทคอลลอยด์ยังเหนือกว่าสารกึ่งตัวนำอินทรีย์ที่ปล่อยรังสีในแง่ของความเสถียรในการดำเนินงานในระยะยาว
จอแสดงผล LED ทั้งหมดประกอบด้วยหลายชั้นชั้นที่สำคัญที่สุดชั้นหนึ่งคือชั้นเปล่งแสง ซึ่งพลังงานไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นแสงหลากสีสันนักวิจัยใช้จุดควอนตัมชั้นเดียวเป็นชั้นที่ปล่อยออกมาโดยทั่วไปแล้วชั้นการปลดปล่อยคอลลอยด์ควอนตัมดอทเป็นแหล่งที่มาของการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากการนำของแข็งคอลลอยด์ควอนตัมดอทมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำด้วยการใช้จุดควอนตัมชั้นเดียวเป็นชั้นเปล่งแสง นักวิจัยคาดการณ์ว่าพวกมันสามารถลดแรงดันไฟฟ้าให้สูงสุดเพื่อจ่ายไฟให้กับจอแสดงผลเหล่านี้ได้
คุณสมบัติอีกอย่างของควอนตัมดอทที่ทำให้เหมาะสำหรับ LED คือสามารถผลิตได้โดยไม่มีข้อบกพร่องใดๆ ที่จะส่งผลต่อประสิทธิภาพจุดควอนตัมสามารถออกแบบได้โดยไม่มีสิ่งเจือปนและข้อบกพร่องที่พื้นผิวLin กล่าวว่าควอนตัมดอท LED (QLED) สามารถบรรลุประสิทธิภาพการแปลงพลังงานภายในที่ใกล้เป็นหนึ่งเดียวที่ความหนาแน่นกระแสซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานจอแสดงผลและแสงสว่างLED ทั่วไปที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์แบบ epitaxially แสดงประสิทธิภาพที่รุนแรงในช่วงความหนาแน่นกระแสเดียวกันมันดีสำหรับอุตสาหกรรมจอแสดงผล LED.ความแตกต่างนี้เกิดจากธรรมชาติของควอนตัมดอทคุณภาพสูงที่ปราศจากข้อบกพร่อง
ต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำในการผลิตชั้นเปล่งแสงด้วยจุดควอนตัมและความสามารถในการใช้เทคนิคทางวิศวกรรมออปติกเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดแสงของ QLED นักวิจัยสงสัยว่าจะสามารถปรับปรุง LED แบบดั้งเดิมที่ใช้ในการให้แสง จอแสดงผล และอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพแต่ก็ยังมีการวิจัยเพิ่มเติมที่ต้องทำ และ QLED ในปัจจุบันมีข้อบกพร่องบางอย่างที่ต้องแก้ไขก่อนที่จะนำไปใช้ในวงกว้าง
จากข้อมูลของ Lin การวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าสามารถดึงพลังงานความร้อนออกมาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการแปลงพลังงานไฟฟ้าและแสงได้อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ในขั้นตอนนี้ยังห่างไกลจากอุดมคติในแง่ของแรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่ค่อนข้างสูงและความหนาแน่นกระแสต่ำจุดอ่อนเหล่านี้สามารถเอาชนะได้ด้วยการแสวงหาวัสดุการขนส่งประจุที่ดีขึ้นและการออกแบบส่วนต่อประสานระหว่างการขนส่งประจุและชั้นควอนตัมดอทเป้าหมายสูงสุด—เพื่อให้ได้อุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยไฟฟ้าที่เรืองแสงได้—ควรเป็นแบบ QLED
เวลาโพสต์: 21 ก.ย.-2565