Смартфоны и телевизоры изменятся навсегда: ученые созданы самые яркие светодиоды QRLED

Светодиоды QRLED должны обеспечить максимально яркое и насыщенное зеленое излучение с высокой энергоэффективностью. Об этом сообщил сайт Гонконгского университета науки и технологий (HKUST).

Исследователи говорят, что их QRLED позволит создать дисплеи с высоким разрешением, энергоэффективностью, беспрецедентной яркостью и долговечностью. Потенциально революционная технология может заменить органические светодиоды (OLED) и светодиоды на квантовых точках (QLED), а также находящиеся в разработке фосфоресцентные светодиоды (PHOLED) для смартфонов, телевизоров и устройств дополненной и виртуальной реальности благодаря чистому цвета и максимально расширенной цветовой гамме.

Цифровые дисплеи, используемые в смартфонах и других электронных устройствах, генерируют изображения с помощью светодиодов (LED). По мере роста разрешения и емкости дисплеев инженеры разработали более совершенные светодиодные конструкции, включая OLED и QLED. Помимо повышенной энергоэффективности, эти новые светодиодные конструкции также обеспечивают улучшенную чистоту цвета и более узкую полосу излучения по сравнению с традиционными конструкциями.

В последнее время ученые пытались еще сильнее повысить эффективность дисплеев с помощью QR-светодиодов. По словам исследовательской группы, разработавшей новейшую версию, QR-светодиоды используют более узкую конструкцию квантового стержня по сравнению с конструкциями с квантовыми точками и обеспечивают более высокую эффективность передачи света, чем лучшие OLED и QLED. Благодаря повышенной эффективности они ярче и четче своих предшественников.

Обычно реализация QR-светодиодов сталкивается с трудностями. Например, их зеленое излучение уступает светодиодам на квантовых точках из-за неэффективной передаче заряда, утечки электронов на границах раздела и структурных барьеров. К ним относятся толстые изолирующие оболочки и длинные органические лиганды — молекулы, прикрепленные к внешней поверхности наностержня.

Чтобы решить эту проблему, команда из Гонконга разработала новую структуру стержней, использовав специальный сплав, а также более короткие лиганды. Таким образом баланс заряда повысился, а утечка электронов — уменьшилась. По словам исследователей, технология позволяет достигать зеленого излучения с длинами волн от 515 до 525 нанометров, что находится "на пике" так называемого цветового треугольника. Результатом является максимально расширенный цветовой охват дисплея, превосходящий все предыдущие конструкции светодиодов.

Во время испытаний новые светодиоды преобразовали электричество в свет с внешней квантовой эффективностью 24% по сравнению с 22% у старых моделей. Показатели яркости на единицу энергии также оказались выше, чем у всех существующих QR-светодиодов. Новые конструкции также светили в три раза ярче, чем старые зеленые светодиоды. Согласно исследованию, новая модель достигла тестового уровня свечения более 500 000 кд/м².

В мае стало известно, что LG создала первую в мире Blue PHOLED-панель. Она обеспечивает гораздо лучшую передачу цветов при меньших затратах энергии.