現(xiàn)在大街上隨處可見的LED顯示屏,還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈,處處可見LED燈的身影,LED已經(jīng)融入到生活中的每一個角落。量子點熒光粉為納米等級的顆粒,其好處為有較佳的吸收率、高轉(zhuǎn)換效率及高演色性等優(yōu)勢,應用以固態(tài)照明及顯示為主。近期的話題,則以三星QLED顯示屏將量子點技術混合在OLED之中,使顯示器的亮度與色彩的鮮艷度再次提升,這也顯示了量子點已經(jīng)具有產(chǎn)品化的實力。
然而傳統(tǒng)的量子點普遍含有有毒重金屬鎘,以及容易受到溫度濕度影響等問題。中國臺灣交通大學郭浩中教授團隊長期專注于量子點結(jié)合Micro LED顯示技術的研究,近期于量子點與Micro LED上取得相當大的突破。LEDinside有幸拜訪了郭浩中教授,請教近期的重大進展。
首先為了克服量子點受熱容易衰退的問題,交通大學開發(fā)出Hybrid-type LED,將量子點灌注至玻璃容器的設計,使量子點維持以液態(tài)的方式,有效提升發(fā)光效率與散熱效果,可達到NTSC 120% 與Rec. 2020 90%的廣色域表現(xiàn)。研究數(shù)據(jù)表示,Hybrid-type LED在大電流(即溫度較高)的操作下,其量子點的轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)固態(tài)的量子點薄膜可以提升24.5%,發(fā)光效率可達到51lm/W。
更重要的是,由于傳統(tǒng)的綠光量子點轉(zhuǎn)換率一般不到40%,因此交通大學近期也發(fā)布了鈣鈦礦量子點紙 (PQD paper),其厚度只有45微米,鈣鈦礦量子點本身具有不含鎘等有害物質(zhì)及高效率等優(yōu)勢,郭教授團隊與香港城市大學何志浩教授合作,將鈣鈦礦量子點結(jié)合了納米玻璃纖維制作成PQD paper,提升鈣鈦礦量子點壽命的同時,也達到了120 lm/W的高轉(zhuǎn)換效率。
根據(jù)實驗結(jié)果,發(fā)光波長為518nm的綠光PQD paper對于藍紫光擁有高達91%吸收率。郭教授團隊也采用綠色的PQD Paper與紅色的KSF材料搭配藍光LED制作出白光LED,其可達到NTSC 123%與Rec. 2020 92%,經(jīng)過連續(xù)250小時的點測,整體的光通量僅下降12.4%,大幅改善了鈣鈦礦材料容易受到水氧導致衰退的影響,郭教授團隊現(xiàn)在也在開發(fā)使用原子層沉積(ALD)鈍化保護技術制作PQD paper的保護層,預期可將信賴壽命提升超過1,000小時。
此外,PQD paper的另一大亮點就是可撓的特性,目前已經(jīng)可以做到0.28mm-1曲率半徑的彎曲,未來在可撓式面板或穿戴式組件都有很大的應用價值。以上就是LED技術的相關知識,相信隨著科學技術的發(fā)展,未來的LED燈回越來越高效,使用壽命也會由很大的提升,為我們帶來更大便利。