Samsung Electronics разработал новый метод увеличения срока службы и повышения эффективности светодиодов с квантовыми точками (QLED), что может привести к запуску этой технологии в коммерческое производство. Данные о проведённых исследованиях недавно были опубликованы в престижном научном журнале Nature.
Команда, возглавляемая доктором Юнджу Джангом, сотрудником Samsung, и доктором Ю-Хо Воном, главным исследователем в Технологическом институте Samsung, улучшила структуру квантовой точки, изготовленной из экологически чистого фосфида индия.
Предложенная разработчиками структура предотвращает окисление ядра и создаёт симметричную и толстую оболочку вокруг него, исключая утечку энергии. Лиганд на поверхности оболочки также был укорочен, чтобы быстрее поглощать электрический ток.
По данным южнокорейского техногиганта, квантовая эффективность увеличивается на 21,4%, а срок службы диодов увеличивается до миллиона (!) часов.
В корпорации также отметили, что Samsung владеет более чем 170 патентами, касающихся элементной структуры в QLED. Там будут продолжать разрабатывать новые технологии, чтобы лидировать в производстве передовых дисплеев.
Представитель Samsung отказался комментировать, когда именно корпорация начнёт коммерциализировать технологию самоизлучающих QLED.
Несмотря на это объявление Samsung, технопртал ZDNet считает, что до момента коммерциализации дисплеев, использующих квантовые точки (QD) в качестве источника света, всё ещё далеко, и, возможно, это никогда не будет реализовано вообще, поскольку имеется масса нерешённых проблем.
Исследования по использованию QD были направлены на то, чтобы избежать использования кадмия, который является лучшим материалом для использования в качестве источника света благодаря своей пластичности и целостности, но он чрезвычайно вреден для человека.
Такие материалы как фосфид индия, до сих пор не соответствовали характеристикам кадмия при использовании в качестве прямого источника света на практике.
Нынешние флагманские телевизоры Samsung называются QLED, которые используют QD без кадмия. Но такие QD не работают как источники света. Скорее, такие QD используется в качестве специальной плёнки, размещённой на жидкокристаллическом дисплее, усиливая свечение, исходящее от задней LED-подсветки.
В октябре Samsung Display объявил, что к 2025 году инвестирует в производство QD-дисплеев более 11 миллиардов долларов, что является беспрецедентной суммой.
Запуск первой интерации этого направления планируется в 2021 году, но это будет OLED с поддержкой QD, то есть сочетание органических материалов в качестве источника света и так называемой QD-сетки, которая будет наклеена сверху. Такое решение больше похоже на собственную AMOLED-матрицу, разработанную Samsung для мобильных телефонов и OLED-телевизоров LG.
Если конечной целью Samsung является запуск самоизлучающего QLED-дисплея, как минимум, отрасли придётся подождать до 2025 года, чтобы выяснить, действительно ли эта технология жизнеспособна.
Samsung develops method for self-emissive QLED
Samsung says its new method for making self-emissive quantum dot diodes extended their lifetime to a million hours, opening the way for commercialisation.
Samsung Electronics has developed a new method to extend the lifetime and efficiency of quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) that may lead to their commercialisation, which has been published in the science journal Nature .
A team led by Dr. Eunjoo Jang, a Samsung fellow, and Dr. Yu-Ho Won, a principal researcher at Samsung Advanced Institute of Technology, improved the structure of the quantum dot made out of environmentally-friendly indium phosphide.
Their proposed structure prevents oxidation of the core and builds a symmetrical and thick shell around it to prevent energy leaks. The ligand on the shell surface has also been made shorter to allow it to absorb electric current faster.
Quantum efficiency improves by 21.4% and the lifetime of the diodes increased to a million hours, the South Korean tech giant said.
The company added that it has over 170 patents on element structure in QLEDs and will continue to develop new technology to lead in advanced displays.
A Samsung spokesman declined to comment on when the company will commercialise self-emissive QLED technology.
Despite Samsung's announcement, the commercialisation of displays that uses quantum dot (QD) as the light source is still far away, and may never be realised at all as there are mountain of challenges ahead.
Research into using QD has focused on avoiding cadmium, which is the best material to use as a light source thanks to its malleability and integrity, but is harmful to humans.
Materials such as indium phosphide have so far failed to match the performance of cadmium when used as the direct light source in actual practice.
Samsung's current flagship TVs are called QLED, which does use QD that are cadmium-free. But they do not use QD as the light sources absorbs electricity directly. Rather, QD is used as a film on Liquid Crystal Display that emits luminance by absorbing the light from the backlight.
In October, Samsung Display announced that it will invest $11 billion by 2025 to produce QD Displays.
The production of the first iteration of this will begin in 2021, but will be QD-enabled OLED, which uses organic material as the light source and QD material as a film. It will be more similar to Samsung's own AMOLED used for mobile phones and LG's OLED TVs.
If Samsung's eventual goal is to launch a self-emissive QLED display, at minimum, the industry will have to wait until 2025 to see if it is indeed viable.
