CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊,,釜山大學(xué)和首爾國立大學(xué)的聯(lián)合研究小組開發(fā)出了將顯示器亮度和使用壽命提高一倍以上的突破性技術(shù),。通過對納米級半導(dǎo)體材料量子棒(QR)進行整列,成功開發(fā)出了高效率的偏光LED,。不僅提高了顯示性能,,還有望通過去除偏光片降低工程成本,對商業(yè)化的期待很大,。
釜山大學(xué)8月24日公告稱,,電氣工學(xué)系教授盧正均(照片)與首爾大學(xué)半導(dǎo)體共同研究所李承鉉博士通過共同研究,通過量子棒整列成功開發(fā)出高效率偏光LED技術(shù),。 相關(guān)研究論文發(fā)表在納米技術(shù)領(lǐng)域的國際名學(xué)術(shù)雜志《Small》8月12日版上,。因研究的優(yōu)秀性而被選為封面論文,。論文標題是“通過LB技術(shù)制作的高性能量子棒發(fā)光二極管和偏光電致發(fā)光”( Polarized Electroluminescence Emission in High-Performance Quantum Rod Light-Emitting Diodes via the Langmuir-Blodgett Technique) 這項研究由韓國研究基金會的中堅研究、優(yōu)秀新進展研究,、基礎(chǔ)研究室和創(chuàng)意與挑戰(zhàn)研究提供支持,。 “量子棒”是一種半導(dǎo)體材料,直徑為數(shù)納米(10億分之一米),,長度為幾十納米,。該材料具有能夠發(fā)出線偏光的優(yōu)點,作為新一代顯示材料備受關(guān)注,。
目前商用化的LCD和OLED顯示器使用無偏光作為光源,。由于在顯示面板中必須使用偏光片,因此整體效率降低一半以下,。 光是電場和磁場結(jié)合的電磁波,,具有波動性。普通的光在前進方向和垂直方向振動,。如果光僅沿特定方向振動,,則稱為“偏光”。偏光片僅通過在特定方向振動的光,,起到光過濾的作用,用于使無偏光的普通光轉(zhuǎn)化為偏光,。
常用的LCD顯示屏利用偏光片的驅(qū)動原理,,需要兩張偏光片。對于OLED顯示器因為采用自發(fā)光的原理,,原則上不需要偏光片,,僅使用一張偏光片來減少來自外部的光的反射,以提高可視性,。
由于偏光片具有僅通過特定光成分的性質(zhì),,LCD 背光、OLED 產(chǎn)生的 50% 以上的光通過偏光片后會丟失,。因此,,整體效率將降低一半以下,并且顯示器必須提升雙倍亮度才可以補償丟失的光,。因此,,造成顯示器的壽命縮短,功耗增加,。 這些問題可以通過使用線偏光LED 作為顯示光源來解決,。
由于沒有由于偏光片而丟失的光,因此無需將顯示器打開得更亮,,顯示屏的功耗將降低一半以下,,驅(qū)動壽命將增加一倍以上,。由于去除偏光片,工程成本也可以降低,。由于這種優(yōu)勢,,在基于量子棒的偏光LED開發(fā)中進行了各種嘗試,但由于低縱橫比的問題給量子棒的整列帶來了巨大的挑戰(zhàn),。
為了利用整列的薄膜制造偏光LED,,必須形成高密度的單層量子棒薄膜,而不會損壞下層,。但是,,現(xiàn)有的整列方法很容易損壞下層,需要進一步處理,,因此不適合生產(chǎn)高效率偏光 LED,。
因此,迄今報告的基于量子棒的偏光LED的效率低至0.5%左右,。這遠遠低于理論上最大的外部量子效率20%,,是商業(yè)化的絆腳石。
為了解決這些問題,,研究人員引進了LB技術(shù),,將量子棒進行高密度整列。LB技術(shù)是一種將納米粒子浮在液體表面并調(diào)節(jié)表面壓力的方法,,以將薄膜轉(zhuǎn)移到所需的基材上,。
研究人員使用這種方法將量子棒以高整列度排列,而不會損壞下層,,并用它來制造量子棒LED,。最終,成功制造出了高效率偏光 LED,,其效率達到 10.3%,,是現(xiàn)有基于量子棒的偏光 LED 最高性能的0.5% 的 20 倍以上。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的釜山大學(xué)電氣工學(xué)系教授盧正均表示:“通過此次研究為停滯不前的量子棒為基礎(chǔ)的線偏光光源的開發(fā)提供了彈性”,,并稱 “高效率線偏光光源是將現(xiàn)有顯示器亮度和壽命提高2倍以上,,降低工程成本的劃時代技術(shù),有望成為今后保證韓國持續(xù)成為顯示最強國地位的原創(chuàng)技術(shù),?!?/p>