Čekají nás nižší ceny LED?
Jen málokdo v dnešní době pochybuje o delší životnosti, lepším podání barev, nižší spotřebě elektrické energie a vyšší efektivitě LED světel. Lákavé vlastnosti LED však zákonitě musí být doprovázeny jejich negativní stránkou. Kostlivcem ve skříni je v tomto případě jejich cena. Vysoká výrobní cena a tedy i cena pro konečného spotřebitele podněcuje snahy vědců vytvořit lepší, levnější řešení.
QLED – následovník OLED
O následníkovi OLED technologie – tzv. QLED nebo QD LED (z angl. Quantum dot light emitting diodes – LED světlo na principu kvantových teček) jsme se zmínili v článku LED dioda vytvořena pomocí 3D tiskárny.
Přínosy QLED jsou např. lepší svítivost, nižší spotřeba energie či nižší výrobní náklady. Vlastnosti jako „ultratenký, transparentní a flexibilní“ dávají designérům prostor na vytvoření nových zobrazovacích či osvětlovacích technologií. Dlouholeté sliby o masovější výrobě a využívání QLED se naplnili a tato technologie má konečně svůj „big time“. Může za to zčásti i Samsung, který vypustil na trh svůj první televizor fungující na principu kvantových teček pod značkou NanoCrystal Color, nabízející širší spektrum barev a lepší světelný výkon.
Hybrid s vylepšenými vlastnostmi
Japonští vědci Ken-ichi Saitow a Yunzi Xinzo z University of Hiroshima však přidali technologii QLED další rozměr. Vynalezli novou Quantum dot (QD) hybrid LED, která je ještě ekonomičtějším řešením – nižší náklady, vyšší svítivost. K dosažení těchto výhod využili kvantové tečky na silikonovém základě. Vyrobili hybridní anorganickou i organickou LED, která produkuje bílomodrou elektroluminiscenci. Nová technologie slibuje revoluci ve flexibilních osvětlovacích a zobrazovacích systémech.
Výzkumníci ve své studii uvedli, že jejich nová LED technologie založená na silikonových kvantových tečkách produkuje elektroluminiscenci při aplikování 6 voltů a dosahuje světelnou účinnost až 78 %. Vysvětleme si, proč tato čísla hovoří o opravdu převratném objevu. Před přibližně 6 lety vědci začali pracovat na vytvoření elektricky poháněných QLED. Dílo se jim podařilo, ovšem účinnost kvantových teček v tehdy nejmodernějších elektroluminiscenčních LED museli rapidně snížit z 90 % na cca 15 %. Důvod? Kvantové tečky musely být obaleny organickým filmem, který sloužil pro transport elektronů. Proto je dosažení účinnosti 78 % u elektricky poháněných QLED opravdu pěkné číslo.
Ve studii japonských vědců také stálo, že jejich nová QD hybrid LED produkuje až 350-násobně vyšší intenzitu světelného toku než je tomu u dosavadních zařízení. Jak se jim toho podařilo dosáhnout? Optimalizovali jednotlivé vrstvy ve struktuře tak, aby zajistili efektivnější přenos elektronů.
Nejpřekvapivější na této studii však je, že nové LED jsou kompletně vytvořeny pouze za pomoci roztoků, při pokojové teplotě a tlaku. Znamená to významné snížení výrobních nákladů. Výrobní proces je relativně jednoduchý – na podložní sklíčko se nanese vodivý polymer, na který se položí koloidní silikonové kvantové tečky. Zní to dobře, nemyslíte?
Zdroje:
- http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/optoelectronics/quantum-dots-enable-next-generation-of-led-lighting-systems
- http://www.extremetech.com/electronics/208156-new-quantum-dot-hybrid-led-is-cost-efficient-and-color-effective
- http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-06/hu-niu060515.php
