Nieuwe atomaire laaggestuurde quantumdot-LED doorbreekt de bottleneck van displaytechnologie
Het onderzoeksteam van Wang Ligang van de School of New Materials, Peking University Shenzhen Graduate School, heeft in samenwerking met internationale onderzoeksinstellingen zoals het Cavendish Laboratory van Cambridge University, baanbrekende vooruitgang geboekt op het gebied van quantum dot light-emitting diodes. Het onderzoek stelde op innovatieve wijze een light-emitting diode-technologieoplossing voor op basis van de regulering van atomaire laag quantum dots. De relevante resultaten werden gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances, wat een nieuwe oplossing biedt voor de ontwikkeling van ultra-high-definition displaytechnologie.
Het onderzoeksteam ontwikkelde een "polaire oplosmiddel-ondersteunde snelle verdampingssynthesetechnologie (FEPS)" om kwantumdotmaterialen met verschillende emissiegolflengten succesvol te bereiden door het aantal atomaire lagen perovskiet-kwantumdots nauwkeurig te regelen. Experimentele gegevens tonen aan dat deze technologie een continu instelbare elektroluminescentiepiek van 607-728 nm kan bereiken, met een externe kwantumefficiëntie van 26,8% en een kleurzuiverheidshalfpiekbreedte van slechts 29-43 nm, wat aanzienlijk beter is dan de 61 nm van traditionele bulk quasi-tweedimensionale perovskietmaterialen. Belangrijker nog, de technologie bereikt een nauwkeurigheid van de golflengteregeling op het niveau van de atomaire laag, met het golflengteverschil tussen verschillende batches apparaten van minder dan 1 nm, wat veel beter is dan de 40 nm-fluctuatie van traditionele technologie voor grootteregeling.
MAPbI3 perovskiet quantum dot LED's met verschillende atomaire lagen
Deze technologische doorbraak lost effectief de twee grote technische problemen op die bestaan in traditionele quantum dot displays: door groottecontrole te vervangen door nauwkeurige controle van het aantal atomaire lagen, wordt de invloed van factoren zoals precursor ratio en reactieomstandigheden op de luminescentiegolflengte vermeden; het non-halide systeemontwerp wordt aangenomen om het component segregatieprobleem van gemengde halide perovskiet materialen in opto-elektronische apparaten succesvol te onderdrukken. Dragerdynamica-onderzoeken hebben aangetoond dat het ladingsoverdrachtsmechanisme een dominante rol speelt in het elektroluminescentieproces. Deze ontdekking biedt een belangrijke theoretische basis voor de studie van energieoverdrachtsmechanismen in multi-bandgap systemen.
Deze technische oplossing heeft significante voordelen laten zien op het gebied van display: de quantum dot LED-apparaten die ermee zijn voorbereid, hebben niet alleen uitstekende kleurprestaties, maar bereiken ook doorbraken in werkstabiliteit. Experimentele gegevens tonen aan dat het apparaat onder continue werkomstandigheden nog steeds stabiele luminescentieprestaties en kleurprestaties kan behouden, wat een betrouwbaar materiaalsysteem biedt voor de volgende generatie ultra-high-definition displaytechnologie.
Het onderzoek werd gezamenlijk uitgevoerd door een gezamenlijk Chinees-Brits wetenschappelijk onderzoeksteam en werd gezamenlijk gefinancierd door de Newton International Scholarship van de Royal Society of the United Kingdom, de National Natural Science Foundation of China en andere instellingen. De onderzoeksresultaten bieden niet alleen een nieuw technisch pad voor quantum dot display-technologie, maar breiden ook nieuwe ideeën uit voor de toepassing van perovskietmaterialen op het gebied van opto-elektronische apparaten.
Prestaties van quantumdot-LED's met verschillende atomaire laagnummers