近日,香港科技大学(科大)工学院研究突破显示技术困境,成功研发出全球最光亮丶最节能的量子棒发光二极体(QRLED)。这款新一代QRLED,在色域三角形顶部的深绿色区域演示出高蓝色绿光,承载了上方的色彩精准度及色域范围,更比以往型号的灯光提升3倍及更长寿命,中断智能手机丶电视及增实境设备(AR/VR)带来了更节能及栩栩如生的视觉体验。
发光二极体(LED)在目前已广泛评价电子产品。随着量子材料技术日新月异,量子点发光二极体(QLE) D)与量子棒发光二极体(QRLED)亦急速发展。与传统LED相比,它们发射频较宽,能释放出更高的梯度色彩,而QRLED则更高的光提取效率。然而,QRLED发展仍存在限制,例如在绿色发光其中不足以及QLED,这是受制于载体注入效率低,以及界面处电子泄漏,再加上在纳米晶体上有厚实的绝缘壳层与长链有机配体(涂抹在纳米棒表面的分子)等结构性障碍,阻碍传输及稳定性。
为了解决这些问题,由科大电子及计算机工程学系副教授Abhishek K. SRIVASTAVA领导的研究,开发出一款创新的绿色发光量子棒,其特点是采用特制的核—切削合金结构,大幅削薄纳米晶体上的绝缘壳层,此设计有助于最亮的绿光波长(515 - 525)纳米)也能承担色彩三角形中的深绿色区域,将显示颜色扩展至极限。团队设计出域丶光滑丶修复的量子棒形状,设置薄膜外壳能减少间隙紧密地排列。团队还设计了更短有机的配体及双层空穴传输层,改善了平衡并干扰电子间隙,大幅提高元件效率与稳定性
作为论文的通讯作者,Srivastava教授解释道:「在这项研究中,我们精确设计量子棒的成分丶形态丶形状和配体结构,并重组器件的空穴传输层,最终成功开发出高效率丶高亮度的绿色发光QRLED。」这项创新发明在以下各方面均表现出色:
电力转换效率创新大幅提升:电力转换为光能的效率,其外量子效率(EQE)达到24%,较旧型号的22%提升。
电流效率超越前代:产生89 cd A⁻¹(坎德拉/安培)的电流效率,即减缓每安培电流通过器件时所产生的亮度,超越目前所有QRLED产品,能源效能表现卓越。
超高亮度输出:亮度较旧型绿光LED提升3倍,最高亮度更突破500,000 cd m⁻²,呈现更为明亮明亮的视觉效果。
寿命最长延长:持续长达 22,000 小时以上,首次于过去 QRLED 产品耐用度更胜以往。
Srivastava教授指出:「是项研究成果表明,通过精细控制纳米棒成分和介面工程,科学界解决光电性能创出革新性的进步。我们期待,新一代的显示器将达到外接的解析度丶亮度和消耗,并节约能源。」团队研究成员来自科大显示与光电子国家重点实验室丶显示技术研究中心,与电子及计算机工程学系,包含论文的三者共同第一,他们分别是博士后研究员Maksym PRODANOV博士,和博士生Kumar MALLEM。
(来源:CINNO)