量子点LED器件的发光效率瓶颈获突破,有望用于Mini/Micro LED

近日,国际著名期刊《ACS Nano》以封面形式发表华南理工大学机械与汽车工程学院李宗涛教授、李家声博士后等人的最新研究成果“Toward 200 Lumens per Watt of Quantum-Dot White-Light-Emitting Diodes by Reducing Reabsorption Loss”。该成果由华南理工大学联合佛山市国星光电股份有限公司“广东省半导体微显示企业重点实验室”等单位共同完成。

量子点色转换技术是Mini/Micro LED、OLED以及LCD宽色域显示的共性关键技术,在超清显示、虚拟显示等新兴领域极具应用潜力。目前,硒化镉、钙钛矿等量子点的光致发光效率已超过85%,高于传统稀土荧光粉材料,然而封装制成LED器件的发光效率普遍在50-130 lm/W(理论效率>200 lm/W),上述矛盾已困扰学界与行业多年,低下的发光效率严重制约量子点LED显示技术的实际应用。

该论文提出直方通孔复合量子点色转换结构及其强化出光机制,利用湿法机械搅拌把量子点高效组装于粒径匹配的直方通孔结构,通孔结构被低折射率硅树脂填充,所形成折射率差异可抑制荧光光子在通孔内部硅树脂基材的传播,显著减少重吸收损耗。最终成功突破了量子点LED器件的发光效率瓶颈,获得超过200 lm/W的同类器件公开报道最高效率(经CNAS认证第三方机构检测)。目前,李宗涛教授团队正加强与TCL、国星光电等企业的合作,推动该技术在Mini/Micro LED等新型显示器件的应用。

图1. 论文封面、原理以及效率对比(来源:华南理工大学)

论文信息:Jia-Sheng Li, Yong Tang, Zong-Tao Li*, Jie-Xin Li, Hao-Chung Kuo et al., Toward 200 Lumens per Watt of Quantum-Dot White-Light-Emitting Diodes by Reducing Reabsorption Loss, ACS Nano 15(1): 550-562, 2021.(来源:华南理工大学)

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