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新型超纯绿光LED极大提升显示性能

时间:2021-07-22 19:29 点击次数:
  本文摘要:苏黎世联邦理工学院化学工程师首次顺利研发出有了RISC绿光。新的发光二极管将为电视和智能手机的新一代超高清显示屏获取明显提高的色质。 苏黎世联邦理工学院化学工程师Chih-JenShih对此次突破十分失望,他回应:“到目前为止,没有人顺利地生产出像我们这样显的绿光。”该超薄可倾斜的发光二极管(LED)以暗淡的绿色色调表明了三个字母“ETH”。 Shih的研究进展显著,特别是在下一代用作电视和智能手机的超强高分辨率显示器方面。

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苏黎世联邦理工学院化学工程师首次顺利研发出有了RISC绿光。新的发光二极管将为电视和智能手机的新一代超高清显示屏获取明显提高的色质。

苏黎世联邦理工学院化学工程师Chih-JenShih对此次突破十分失望,他回应:“到目前为止,没有人顺利地生产出像我们这样显的绿光。”该超薄可倾斜的发光二极管(LED)以暗淡的绿色色调表明了三个字母“ETH”。

Shih的研究进展显著,特别是在下一代用作电视和智能手机的超强高分辨率显示器方面。电子设备首先必需需要产生RISC红色、蓝色和绿色光,以便下一代显示器需要表明更加明晰、更加非常丰富的细节以及更加细致颜色范围的图像。在大多数情况下,红色和蓝色光线早已可以构建;然而,绿光却早已超过了技术无限大。

这主要是由于人感觉的差异;因为比起红色和蓝色色调而言,人眼需要区分更好的中间绿色色调。此次研究报告的联合主要作者SudhirKumar回应:“这使得RISC绿色的工艺流程非常复杂,进而在开发技术和材料方面给我们带给了极大挑战。”纯度高达99%的绿色从定义超高清规范的ITURec.2020国际标准中可以确切地显现出,Shih研发的超强绿光在下一代显示器的发展中获得了很大的变革。该国际标准定义了超强高分辨率(称作“UltraHD”)显示器的技术拒绝,为更进一步研究和研发获取了基本框架。

这些拒绝还包括肉眼可见的颜色质量的提高。该标准获取了显示器可以重现的颜色标度,因此获取了更加普遍的色彩范围。

RISC绿色在拓展颜色范围或色域方面起着关键作用。最后,通过三种基色(红色、蓝色和绿色)的技术混合建构了新的色调。基色就越显,屏幕可以表明的色调范围越大甚广。

Shih研发的新LED超过了Rec.2020国际标准的97%至99%。相比之下,目前市面上最纯的彩色电视机显示屏平均值只有73.11%到77.72%,没多达80%的。

廉价、可生产的LED技术苏黎世联邦理工学院功能材料工程教授WendelinStark,以及韩国和台湾的研究人员也为该项目作出了贡献。Shih不仅在研究成果方面获得了突破,而且在材料和方法上也获得了突破。他和他的同事们早已研发出有了一种超薄的可倾斜发光二极管,需要在非常简单室温中升空出有显绿光。

Shih回应,这是该项目突破的第二个方面。因为到目前为止,通过LED技术产生纯光必须用于高温工艺,这一突破起码也正处于同等最重要的地位。此次研究报告主要联合作者JakubJagielski认为:“因为我们需要在室温下构建整个过程,所以我们为未来超强绿色发光二极管的非常简单、低成本工业生产带给了机遇。”更加精确地说道,Shih及其团队利用纳米材料更进一步研发了该LED技术。

发光二极管一般来说包括将通过该二极管的电流转换成电磁辐射光的半导体晶体。原料一般来说是氮化铟镓(InGaN);然而,该材料却不具备用作生产RISC绿光的理想特性。所以Shih的团队转而用于了钙钛矿,这种材料也能用作太阳能电池的生产,并且可以比较高效地将电力转换成光。

Shih认为,这种材料十分低廉,还能使整个生产过程非常简单较慢-化学洗手钙钛矿只需半小时,之后就可以用于。Shih研发的发光二极管中的钙钛矿材料的厚度大于4.8纳米。这也是十分最重要的一个因素,因为颜色质量各不相同用于的纳米晶体的厚度和形式。为了超过所需的纯绿色,晶体的厚度应当恰恰好,无法太厚也无法太薄。

这些柔性的超薄发光二极管能像纸张一样倾斜。因此,可以用于例如现有的卷到卷工艺廉价且较慢地积极开展生产。Shih回应,此次进展也将不利于未来的工业生产。

下一步目标:提升LED效率然而,要构建超强绿色发光二极管的首个工业应用于还须要时日。Shih团队的下一步计划首先是提高效率。当前他所研发的LED在将电转换成光时效率超过3%,而相比之下,目前市面上的电视屏幕效率值为5%至10%。Shih期望下一个版本的效率不会提升6%到7%。

此外,他还找到了其LED使用寿命提高的潜力。目前,该LED闪烁时间仅有两小时,而市面上的显示屏能用于好多年。


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