Đèn LED đã trở thành giải pháp chiếu sáng phổ biến cho gia đình và doanh nghiệp, nhưng đèn LED truyền thống đã ghi nhận những thiếu sót của chúng khi xuất hiện trên màn hình lớn, độ phân giải cao.màn hình LEDsử dụng điện áp cao và một yếu tố được gọi là hiệu suất chuyển đổi năng lượng bên trong thấp, điều đó có nghĩa là chi phí năng lượng để chạy màn hình cao, tuổi thọ màn hình không dài và màn hình có thể chạy quá nóng.
Trong một bài báo đăng trên tạp chí Nano Research, các nhà nghiên cứu phác thảo cách một tiến bộ công nghệ được gọi là chấm lượng tử có thể giải quyết một số thách thức này.Các chấm lượng tử là những tinh thể nhân tạo cực nhỏ hoạt động như chất bán dẫn.Do kích thước của chúng, chúng có các thuộc tính độc đáo có thể làm cho chúng trở nên hữu ích trong công nghệ hiển thị.
Xing Lin, trợ lý giáo sư khoa học thông tin và kỹ thuật điện tử tại Đại học Chiết Giang, cho biết truyền thốngmàn hình LEDđã thành công trong các lĩnh vực như hiển thị, ánh sáng và truyền thông quang học.Tuy nhiên, các kỹ thuật được sử dụng để thu được các thiết bị và vật liệu bán dẫn chất lượng cao rất tốn năng lượng và chi phí.Các chấm lượng tử keo mang đến một phương pháp tiết kiệm chi phí để chế tạo đèn LED hiệu suất cao bằng cách sử dụng các kỹ thuật xử lý dung dịch rẻ tiền và vật liệu cấp hóa học.Hơn nữa, với tư cách là vật liệu vô cơ, các chấm lượng tử keo vượt trội hơn các chất bán dẫn hữu cơ phát xạ về độ ổn định hoạt động lâu dài.
Tất cả các màn hình LED được cấu tạo từ nhiều lớp.Một trong những lớp quan trọng nhất là lớp phát xạ, nơi năng lượng điện được biến thành ánh sáng nhiều màu sắc.Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một lớp chấm lượng tử làm lớp phát xạ.Thông thường, lớp phát xạ chấm lượng tử keo là nguồn gốc của tổn thất điện áp do tính dẫn điện kém của chất rắn chấm lượng tử keo.Bằng cách sử dụng một lớp chấm lượng tử duy nhất làm lớp phát xạ, các nhà nghiên cứu suy đoán rằng họ có thể giảm điện áp xuống mức tối đa để cung cấp năng lượng cho các màn hình này.
Một tính năng khác của các chấm lượng tử khiến chúng trở nên lý tưởng cho đèn LED là chúng có thể được sản xuất mà không có bất kỳ khiếm khuyết nào ảnh hưởng đến hiệu quả của chúng.Các chấm lượng tử có thể được thiết kế mà không có tạp chất và khuyết tật bề mặt.Theo Lin, đèn LED chấm lượng tử (QLED) có thể đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng bên trong gần như thống nhất ở mật độ hiện tại phù hợp cho các ứng dụng hiển thị và chiếu sáng.Đèn LED thông thường dựa trên các chất bán dẫn được phát triển theo mô hình epitaxy thể hiện sự giảm hiệu quả nghiêm trọng trong cùng một phạm vi mật độ dòng điện.nó tốt chongành công nghiệp màn hình LED.Sự khác biệt này bắt nguồn từ bản chất không có khiếm khuyết của các chấm lượng tử chất lượng cao.
Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng chi phí tương đối thấp để sản xuất các lớp phát xạ với các chấm lượng tử và khả năng sử dụng các kỹ thuật kỹ thuật quang học để cải thiện hiệu quả khai thác ánh sáng của QLED có thể cải thiện hiệu quả đèn LED truyền thống được sử dụng trong chiếu sáng, màn hình, v.v.Nhưng vẫn còn nhiều nghiên cứu cần được thực hiện và QLED hiện tại có một số nhược điểm cần được khắc phục trước khi chúng có thể được áp dụng rộng rãi.
Theo Lin, nghiên cứu đã chỉ ra rằng năng lượng nhiệt có thể được chiết xuất để cải thiện hiệu quả chuyển đổi năng lượng quang điện.Tuy nhiên, hiệu suất thiết bị ở giai đoạn này còn lâu mới lý tưởng theo nghĩa điện áp hoạt động tương đối cao và mật độ dòng điện thấp.Những điểm yếu này có thể được khắc phục bằng cách tìm kiếm các vật liệu vận chuyển điện tích tốt hơn và thiết kế giao diện giữa vận chuyển điện tích và các lớp chấm lượng tử.Mục tiêu cuối cùng—để hiện thực hóa các thiết bị làm mát bằng điện phát quang—phải dựa trên QLED.
Thời gian đăng: 21-09-2022