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鈣鈦礦發光材料:下一代顯示技術的革命性突破

已更新:4月10日

鈣鈦礦是一種具有優異光電特性的材料,近年來在光伏、光探測、發光等領域引起了廣泛關注。在顯示技術領域,鈣鈦礦具有可溶液加工、成本低廉、發光可調等優點,有望成為下一代顯示技術的革命性突破。最近兩項值得注意的鈣鈦礦顯示器技術突破值得關注; 自偏振RGB顯示器件及鈣鈦礦發光二極管(PeLED)

自偏振RGB顯示器件

傳統的液晶顯示器(LCD)背光單元通常會發出非偏振光,這種光在通過液晶顯示器的偏振片時會有近一半的光能損失。而自偏振RGB顯示器件的核心技術是能夠直接發出RGB自偏振光,從而避免了因偏振片導致的光能損耗,極大地提高了背光效率。鈣鈦礦材料具有各向異性,可以將非偏振光轉化為偏振光。因此,鈣鈦礦材料可以用於製作自偏振RGB顯示器件的顏色轉換層。

最近,中國多所高校的研究人員聯手開發了一種創新的自偏振RGB顯示器件,該器件基於半極性Micro LED和鈣鈦礦薄膜材料打造,可顯著提升背光技術的性能。

該器件使用半極性Micro LED作為藍光光源,並使用各向異性鈣鈦礦薄膜作為顏色轉換層。研究人員設計了一種獨特的裝置架構,可以有效地利用藍光光源激發鈣鈦礦薄膜,從而實現RGB全色偏振發光。


新型鈣鈦礦LED顯示技術

近年來,更高效率LED裝置的開發一直是研究人員關注的重點,而與藍光PeLED相關的研究仍是落後。為有效攻克PeLED所面臨發光效率、相純度以及穩定性不足等的“三座大山”,來自韓國延世大學的研究人員通過優化製備技術,獲得了深藍光、純相的準二維Ruddlesden-Popper鈣鈦礦(2D-RPP),有效改善了載流子傳輸、轉移機制,獲得了峰值波長437 nm,峰值EQE 0.63%,光譜穩定性良好的深藍光PeLED,相關工作發表於2023年第1期的A dvanced P hotonics上。

鈣鈦礦發光二極管(PeLED)是一種新型的LED顯示技術,具有以下優點:

  • 高效率:PeLED的效率可以接近29%,是目前效率最高的LED顯示技術之一。

  • 廣色域:PeLED的色域可以達到130%以上的NTSC,比傳統LED顯示技術更廣。

  • 低成本:PeLED的製造成本比傳統LED顯示技術更低。


鈣鈦礦材料可以用於製作PeLED的發光層。鈣鈦礦材料具有優異的光電特性,可以實現高效、穩定的發光。PeLED是一項具有重大潛力的技術,有望在未來成為主流顯示技術

未來,PeLED有望在以下方面取得突破:

  • 效率進一步提高:PeLED的效率有望突破30%,甚至更高。

  • 成本進一步降低:PeLED的製造成本有望與傳統LED顯示技術相媲美。

  • 穩定性進一步提高:PeLED的穩定性有望得到顯著提高。

隨著PeLED技術的不斷進步,其產業化應用將迎來加速發展。鈣鈦礦發光材料有望為顯示技術帶來革命性的突破,引領下一代顯示技術的發展浪潮。


參考文獻及圖片來源: 

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