Смартфони та телевізори зміняться назавжди: вчені створили найяскравіші світлодіоди QRLED

Світлодіоди QRLED мають забезпечити максимально яскраве і насичене зелене випромінювання з високою енергоефективністю. Про це повідомив сайт Гонконзького університету науки і технологій (HKUST).

Дослідники кажуть, що їхній QRLED дасть змогу створити дисплеї з високою роздільною здатністю, енергоефективністю, безпрецедентною яскравістю і довговічністю. Потенційно революційна технологія може замінити органічні світлодіоди (OLED) і світлодіоди на квантових точках (QLED), а також фосфоресцентні світлодіоди (PHOLED), які перебувають у розробці, для смартфонів, телевізорів і пристроїв доповненої та віртуальної реальності завдяки чистому кольору та максимально розширеній колірній гамі.

Цифрові дисплеї, що використовуються в смартфонах та інших електронних пристроях, генерують зображення за допомогою світлодіодів (LED). У міру зростання роздільної здатності і ємності дисплеїв інженери розробили більш досконалі світлодіодні конструкції, зокрема OLED і QLED. Крім підвищеної енергоефективності, ці нові світлодіодні конструкції також забезпечують поліпшену чистоту кольору і вужчу смугу випромінювання порівняно з традиційними конструкціями.

Останнім часом вчені намагалися ще сильніше підвищити ефективність дисплеїв за допомогою QR-світлодіодів. За словами дослідницької групи, яка розробила новітню версію, QR-світлодіоди використовують вужчу конструкцію квантового стрижня порівняно з конструкціями з квантовими точками та забезпечують вищу ефективність передавання світла, ніж кращі OLED і QLED. Завдяки підвищеній ефективності вони яскравіші та чіткіші за своїх попередників.

Зазвичай реалізація QR-світлодіодів стикається з труднощами. Наприклад, їхнє зелене випромінювання поступається світлодіодам на квантових точках через неефективну передачу заряду, витік електронів на межах розділу і структурні бар'єри. До них відносяться товсті ізолюючі оболонки і довгі органічні ліганди — молекули, прикріплені до зовнішньої поверхні наностержня.

Щоб вирішити цю проблему, команда з Гонконгу розробила нову структуру стрижнів, використавши спеціальний сплав, а також коротші ліганди. Таким чином баланс заряду підвищився, а витік електронів — зменшився. За словами дослідників, технологія дає змогу досягати зеленого випромінювання з довжинами хвиль від 515 до 525 нанометрів, що перебуває "на піку" так званого колірного трикутника. Результатом є максимально розширене колірне охоплення дисплея, що перевершує всі попередні конструкції світлодіодів.

Під час випробувань нові світлодіоди перетворили електрику на світло із зовнішньою квантовою ефективністю 24% порівняно з 22% у старих моделей. Показники яскравості на одиницю енергії також виявилися вищими, ніж у всіх наявних QR-світлодіодів. Нові конструкції також світили втричі яскравіше, ніж старі зелені світлодіоди. Згідно з дослідженням, нова модель досягла тестового рівня світіння понад 500 000 кд/м².

У травні стало відомо, що LG створила першу у світі Blue PHOLED-панель. Вона забезпечує набагато кращу передачу кольорів за менших витрат енергії.