传统LED显示器的新进展

LED灯，发光二极管的代表，已经成为家庭和企业广泛的照明选择，但标准LED在巨大的高分辨率屏幕上有着明显的缺点。

该图表明了与传统led(QW led)相比，QLEDs的转换效率(IPE%)有所提高。QLEDs可以实现大约90%的功率转换效率。图片来源:纳米研究，清华大学出版社

LED显示器使用高电压，并且内部功率转换效率较低，这意味着运作这种显示器的能源消耗高，显示器不耐用，并且它们可能容易过热。

研究人员在2022年8月26日发表在《纳米研究》上的一份报告中详细描述了一种称为量子点的技术进步如何能够解决这些困难。量子点是人造的微观晶体，具有半导体的功能。由于它们的尺寸，它们具有独特的特征，使得它们在显示技术中很有价值。

“胶体量子点为使用廉价的溶液处理技术和化学级材料构建高性能LED提供了一种经济有效的方法。此外，作为无机材料，胶体量子点在长期运行稳定性方面优于发射型有机半导体，”林说。

LED显示器都是由几层构成的。发射层是最重要的一层，电能在这里被转换成彩色的光。研究人员利用单层量子点作为发射层由于胶体量子点固体的电导率较低，发射层通常会造成电压损失。科学家声称，使用单层量子点作为发射层将最大程度地降低为这些显示器供电所需的电压。

量子点的一个特性使其非常适合用于LED，这就是它们可以不考虑效率的情况下制造，从而减少缺陷。量子点可以在没有污染物或表面瑕疵的情况下产生。

“量子点发光二极管(QLEDs)可以在适合显示和照明应用的电流密度下实现接近1的内部功率转换效率。基于外延生长半导体的传统LED在相同的电流密度范围内表现出严重的效率下降。这种差异源于高质量量子点的无缺陷特性，”林说。

科学家声称，由于用量子点创建发射层的成本低廉，并且可以使用光学设计技术提高QLED的光提取效率，QLED可以成为照明、显示等领域常规LED的有效升级。

然而，还需要进行更多的研究，因为QLEDs目前存在一些缺陷，在广泛部署之前必须解决这些缺陷。