三星開發領先業界的藍色QLED量子點顯示技術

27.10.2020
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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。

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