Дисплеї смартфонів і монітори комп’ютерів можуть абсолютно змінитися і почати випромінювати тепле світло, подібне до сонячного. Допоможуть цьому нові найтонші світлодіоди.
Китайським дослідникам вдалося створити світлодіод товщиною з аркуш паперу. Такі світлодіоди можуть стати основою екранів нового покоління, які будуть більш щадними для зору.
Як досягли комфортного освітлення?
Домогтися найбільш комфортного освітлення вдалося в кілька етапів. Спочатку вчені використовували гнучкі світлодіоди, що містили червоні та жовті фосфоресцентні барвники, які робили світло схожим на полум’я свічки. Інша група дослідників використовувала квантові точки для створення білих світлодіодів, але там відтворити весь спектр кольорів, що складають сонячне світло, не вдалося. Особливо невдало вийшли жовтий і зелений діапазони (найяскравіші).
Які нові технології використовуються?
Китайська команда поставила собі завдання розробити квантові точки, які імітували б природне світло при вбудовуванні в тонкий білий світлодіод на квантових точках (QLED). Вчені синтезували червоні, жовто-зелені та сині квантові точки і знайшли співвідношення, яке забезпечувало спектр випромінювання, найбільш близький до сонячного.
Потім вони сконструювали QLED на скляній підкладці з оксиду індію та олова, нанісши шари електропровідних полімерів, суміш квантових точок, частинки оксиду металу і, нарешті, шар алюмінію або срібла. Товщина шару квантових точок становила лише кілька десятків нанометрів, тому товщину готового QLED можна було порівняти з товщиною аркуша паперових шпалер.
Під час попередніх випробувань тонкий QLED-дисплей показав найкращі результати за напруги живлення 11,5 В, випромінюючи максимально яскраве тепле біле світло. Це світло показало вищу інтенсивність у червоному діапазоні і меншу в синьому, — а це, за словами дослідників, корисно для сну і здоров’я очей. Кольори об’єктів, освітлених QLED-дисплеєм, вийшли максимально наближеними до свого природного стану, а індекс передачі кольору перевищував 92%.
Під час подальших експериментів фахівці створили 26 QLED-пристроїв, використовуючи інші електропровідні матеріали для оптимізації робочої напруги. Таким джерелам світла було потрібно всього 8 В для досягнення максимальної світловіддачі, і вони приблизно на 80% перевищували цільову яскравість комп’ютерних моніторів.
Раніше стало відомо, що вчені створили найяскравіші світлодіоди QRLED. Тоді йшлося про дослідників із Гонконгу, які зуміли винайти дуже ефективні квантові стрижневі світлодіоди.
