【前沿】新蓝色量子点技术可使显示器更节能

   2024-01-10 860
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使用不同化学组合实验样品的电子显微镜图像

量子点是纳米级的晶体,能够发出不同颜色的光。与前几代显示器相比,基于量子点的显示器件有望提高电源效率、亮度和色彩纯度。通常在显示全彩图像的红色、绿色及蓝色中,蓝色最难以产生。

一种基于自组织化学结构的新方法提供了一个方案,而用于可视化这些新型蓝量子点的尖端成像技术被证明对其创建和分析至关重要。

仔细观察设备的屏幕,就会看到构成图像的各个像素。像素几乎可以显示任何颜色,但它们实际上不是屏幕上最小的元素,因为它们通常是由红、绿和蓝的子像素组成的。这些子像素的不同强度使单个像素从数十亿的调色板中获得单一颜色。

从早期的彩色电视时代开始,子像素背后的基础技术已经发展成熟。但下一个重大飞跃可能是所谓的量子点发光二极管,或称QD-LED。基于QD-LED的显示器已经存在,但仍有缺点,特别是关于其中的蓝色子像素。在三原色中,蓝色子像素是最重要的。通过一个下转换的过程,蓝光被用来产生绿光和红光。正因为如此,蓝色量子点需要更严格的物理参数控制。这通常意味着蓝量子点的生产非常复杂且成本昂贵。东京大学提出:以前的蓝量子点设计策略是自上而下的,采取相对较大的化学物质,并通过一系列的过程将它们精炼至可以工作。而他们策略则是自下而上的,以化学知识为基础,精确控制分子,直到它们形成研究需要的结构。

根据测量颜色准确性的国际标准BT.2020,当暴露在紫外线下时,蓝色量子点产生近乎完美的蓝光。这是由于量子点的独特化学构成,是有机和无机化合物的混合体,包括钙钛矿铅、苹果酸和油胺。只有通过自组织才能将这些东西诱导成所需的形式,即一个由64个铅原子组成的立方体,每边四个。

电影化学是电子显微镜成像的一种演变,更类似于拍摄视频,而不是拍摄静态图像。这对捕捉蓝量子点结构的细节是至关重要的,因为纳米晶体实际上是相当动态的,所以它的任何单一图像都只能反应其一小部分。不幸的是,蓝量子点的寿命也相当短,该团队正致力于提高其稳定性。

(八三五八所 秦茜蓉)

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文章转载自微信公众号:津航光电

 
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