Предложена технология, которая вдвое снизит потребление QLED-экранов

Швейцарские учёные предложили разработку, которая в два раза увеличивает интенсивность свечения светодиодов на квантовых точках. Благодаря её применению большеформатные дисплеи на QLED могут двукратно снизить потребление или стать намного ярче.

Свечение пластинки синим светом, возбуждаемым в материале ультрафиолетовой подсветкой (ETH Zurich / Jakub Jagielski)

Традиционная технология производства светодиодов на квантовых точках предполагает изготовление слоя или нескольких слоёв из нанокристаллов сферической формы. Это означает, что генерируемый в нанокристаллах свет распространяется во все стороны, а не только перпендикулярно по направлению к наблюдателю.

Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH) предложили технологию, которая может в два и более раз увеличить интенсивность свечения светодиодов. Речь идёт именно о светодиодах, в которых слой с квантовыми точками в зависимости от материала может излучать свет заданного цвета: синий, зелёный или красный (жёлтый или оранжевый).

Обозначение QLED в данной новости не следует путать с технологией Samsung QLED, которая для формирования цветных экранов использует «монохромные» QLED, накладные цветные фильтры и LCD-панели.

Технология ETH предполагает использование ультрафиолетового источника свечения и несколько материалов с квантовыми точками, каждый из которых возбуждает свет заданной длины волны (цвет). Инженеры смогли формировать вместо сферических плоские нанопластинки с квантовыми точками. Более того, если нанопластинки располагать в несколько слоёв друг над другом, то интенсивность свечения существенно возрастает до 40 % или в два раза по сравнению с обычной технологией производства.

Технологическая проблема крылась в том, что нанопластинки, расположенные одним слоем, возбуждают свет в одном направлении перпендикулярно своей поверхности, но если сверху для увеличения интенсивности излучения наложить второй слой нанопластинок, то за счёт квантовых взаимодействий между слоями свет начинает распространяться в других направлениях.

Разработчики преодолели эту трудность и научились изолировать пластинки друг от друга тонкой прослойкой толщиной 0,65 нм. Размеры самих пластинок составили 2,4 нм.

По словам учёных, по новой технологии светодиоды QLED изготавливаются в одном цикле, что обещает сделать производство менее затратным. За счёт многослойного расположения излучающих слоёв можно увеличить интенсивность свечения обычных светодиодов, но это, как раз, потребует увеличения производственных циклов. Обычные светодиоды станут ярче, но будут дороже.