Тромбоциты вместо шаров сделать экраны более экономичны

QLED экраны были на рынке в течение нескольких лет. Они известны своими яркими, насыщенными цветами, которые производятся, используя то, что известно как квантовая технология точка: QLED расшифровывается как квантовая точка светодиода. Исследователи из ETH Цюриха разработали технологию, которая повышает энергоэффективность QLEDs. Для минимизации потерь рассеяния света внутри диоды, большая часть генерируемого света излучается наружу.

Обычные QLEDs состоят из множества сферических полупроводниковых нанокристаллах, известных как квантовые точки. В экране, когда эти нанокристаллы Рады из-за ультрафиолетового света, они превращают его в разноцветный свет в видимом диапазоне. Цвет света каждый нанокристалл производит, зависит от его вещественного состава.

Однако, в свете этих сферических нанокристаллов излучают рассеивается во всех направлениях на экране; только около одной пятой части это делает свой путь к внешнему миру и является видимой для наблюдателя. Повышение энергоэффективности технологии, ученые годами пытались разработать нанокристаллы, которые излучают свет только в одном направлении (вперед, в сторону наблюдателя) — и несколько таких источников света уже существуют. Но вместо сферических кристаллов, эти источники состоят из ультра-тонкий главный, которые излучают свет только в одном направлении: перпендикулярно к плоскости тромбоцитов.

Если эти главный располагаются рядом друг с другом в слое, они производят сравнительно слабый свет, что недостаточно для экранов. Чтобы увеличить интенсивность света, ученые пытаются наложить несколько слоев этих тромбоцитов. Проблема с этим подходом заключается в том, что тромбоциты начинают взаимодействовать друг с другом, в результате чего свет вновь создаваться не только в одном направлении, но во всех направлениях.

Уложены и изолированы друг от друга

Чжи-Жэнь Ши, профессор технической химии высшей технической школы Цюриха, и его команда исследователей уже сейчас сложены очень тонкими (2.4 нм) полупроводниковых тромбоциты таким образом, что они отделены друг от друга еще тоньше (0.65 Нм) изолируя слой органических молекул. Этот слой предотвращает квантово-физических взаимодействий, что означает, что тромбоциты излучают свет преимущественно только в одном направлении, даже когда сложены.

«Чем больше тромбоцитов кучу друг на друга, тем интенсивнее становится свет. Это позволяет нам влиять на интенсивность света без потери предпочтительное направление излучения», — говорит Якуб Ягельский, аспирант в группе Ших и первый автор исследования, опубликованного в Nature Сommunications. Именно так ученым удалось изготовить материал, который впервые испускает высокой интенсивности света только в одном направлении.

Очень энергоэффективные синий свет

Используя этот процесс, ученые произвели источников света-синий, зеленый, желтый и оранжевый свет. Они говорят, что компонент красного цвета, который также необходим для экранов, но не могут быть реализованы с помощью новой технологии.

В случае вновь созданного синий свет, около двух пятых свет автоматически достигает глаз наблюдателя, по сравнению с только одной пятой традиционной технологии QLED. «Это означает, что наша технология требует в два раза меньше энергии, чтобы произвести свет определенной интенсивности,» профессор Ши говорит. Для получения других цветов, однако выигрыш в эффективности достигается до сих пор меньше, поэтому ученые проводят дальнейшие исследования с целью повышения этого.

По сравнению с обычными светодиодами, новая технология имеет еще одно преимущество, как ученые подчеркивают: Роман наборный QLEDs очень легко производить в один этап. Также можно увеличить интенсивность обычных светодиодов, организовав несколько светоизлучающих слоев друг на друга; однако, это должно быть сделано слой за слоем, что делает производство более сложным.

сделать разницу: спонсорские возможности