三星開發領先業界的藍色QLED量子點顯示技術

三星旗下的未來尖端技術研發中樞 ─ 三星先進技術研究院（SAIT）掌握著領先業界的無鎘藍色量子點發光二極體 （QLEDs）技術。

在QLED三原色（紅、藍、綠）中，藍色是最難以完美顯示的顏色。繼去年11月三星研發出紅色QLED技術後，三星再次以藍色量子點發光二極體技術證明其在此領域的卓越表現。

藍色為QLED三原色中最難顯示的顏色

量子點（QDs）是直徑僅數奈米（比一根頭髮小數萬倍）的半導體粒子。當光刺激時，會根據組成大小發射出有色光線。

在QLED三原色中，藍色量子點具有最大的能隙（Band Gap）^（註一），暴露於外部光線時會迅速氧化，故使用壽命較短，且發光效率^（註二）較低。因此，對該產業而言，藍色量子點發光二極體技術，至今仍備受挑戰。

透過藍色QLED技術的開發 克服另一項挑戰

而今，SAIT已成功開發出藍色QLED技術，締造業界多項第一的輝煌記錄，包括：發光效率提升20.2％，最大亮度可達88,900尼特，且QLED壽命長達16,000小時（以100尼特亮度計算，於一半亮度下測量），此結果發表於「高效穩定的藍色量子點發光二極體」（Efficient and stable blue quantum dot light-emitting diode）研究論文中，並於2020年10月14日榮登《Nature》期刊。

三星研究員Eunjoo Jang

三星研究員暨該篇研究論文的通訊作者Eunjoo Jang博士指出：「三星獨特的量子點技術，再次突破業界技術瓶頸。希望能藉由此研究，加速三星量子點發光二極體（QLEDs）商業化。」

量子點是由核心、外殼和多個配位體（Ligands）^（註三）組成，為使量子點材料更加穩定，並維持長久的光譜響應（Photoresponse），研究員在發出藍光的量子點表面，採用量子點雙發光層，並以較短的配位體結構，改善電流注入速率。

首席研究員Taehyung Kim

首席研究員暨該篇研究論文的第一作者Taehyung Kim談到：「這項研究十分具有意義，不僅確立量子點發光二極體的性能，亦證實此項技術能在元件層級，展現卓越性能。」

（左起） 來自SAIT的Kwang-Hee Kim、Taehyung Kim、Eunjoo Jang、Sungwoo Kim、Seon-Myeong Choi

註一：價電帶（Valence Band）和導電帶（Conduction Band）間的能量差。
註二：光源光通量（Luminous flux）與光源輸入電功率的比值。
註三：量子點（QD）的核心吸收並重新發射光線，而核心周圍的外殼層，能藉由防止溫度及濕度等損耗，提升壽命和光致發光（Photoluminescence）效率。位於量子點外殼表面的樹枝狀配位體，有助於維持內部粒子的間距。