Nova tecnologia reduz pela metade o consumo de tela QLED

Cientistas suíços propuseram uma tecnologia que dobra a intensidade do brilho dos LEDs em pontos quânticos. Assim, displays de grande formato no QLED podem reduzir pela metade o consumo ou tornar-se muito mais brilhantes.

Luminescência da placa com luz azul excitada no material por iluminação ultravioleta (ETH Zurich / Jakub Jagielski)

A tecnologia tradicional para a produção de LEDs em pontos quânticos envolve a fabricação de uma camada ou várias camadas de nanocristais esféricos. Tais formas significam que a luz excitada nos nanocristais se propaga em todas as direções, e não apenas perpendicular ao observador. Obviamente, isso leva a perdas e custos extras de energia. Apenas cerca de 20% da luz viaja na direção certa.
Cientistas da Escola Técnica Suíça de Zurique (ETH) propuseram uma tecnologia que pode dobrar ou aumentar a intensidade do brilho dos LEDs em pontos quânticos. Mas primeiro, esclarecemos que estamos falando de LEDs nos quais uma camada com pontos quânticos, dependendo do material, pode emitir luz de uma determinada cor: azul, verde ou vermelho (amarelo ou laranja). A designação QLED nesta nota (e no original) não deve ser confundida com a tecnologia Samsung QLED, que usa QLEDs “monocromáticos”, filtros aéreos coloridos e painéis LCD para formar telas coloridas.
A tecnologia ETH envolve o uso de uma fonte de luz ultravioleta e vários materiais com pontos quânticos, cada um dos quais excita a luz de um determinado comprimento de onda (cor). A partir desses QLEDs, uma tríade completa pode ser formada. A invenção dos cientistas suíços reduzirá significativamente o consumo de displays a partir de matrizes dessas tríades. Para fazer isso, eles aprenderam a formar nanoplacas esféricas planas com pontos quânticos. Além disso, se as nanoplacas são colocadas em várias camadas uma acima da outra, a intensidade da luminescência aumenta significativamente.
O problema era que as nanoplacas localizadas em uma única camada excitam a luz em uma direção perpendicular à superfície, mas se uma segunda camada de nanoplacas é aplicada de cima para aumentar a intensidade da radiação, a luz começa a se propagar em outras direções devido às interações quânticas entre as camadas. Os cientistas superaram essa dificuldade e aprenderam a isolar as placas uma da outra com uma fina camada de 0,65 nm. As dimensões das próprias placas eram de 2,4 nm.
A estrutura QLED apresentada e a tecnologia de produção tornaram possível aumentar a transmissão da luz excitada em um material com pontos quânticos na direção do observador em até 40% ou duas vezes em comparação com a tecnologia de produção convencional. Isso foi alcançado em azul, verde, amarelo e laranja. Para vermelho, isso ainda não foi feito.
Segundo os cientistas, de acordo com a nova tecnologia, os LEDs QLED são fabricados em um ciclo, o que promete tornar a produção menos onerosa. Além disso, devido ao arranjo multicamada das camadas emissoras, é possível aumentar a luminosidade dos LEDs convencionais, mas isso exigirá um aumento nos ciclos de produção. LEDs regulares se tornarão mais brilhantes, mas serão mais caros. .