Экраны QD-LED: новое покрытие увеличило долговечность синих диодов в 5000 раз

Исследователи MIT и Samsung разработали метод защиты светодиодов на квантовых точках (QD-LED) акрилатной смолой. Срок службы синих диодов увеличился более чем в 5000 раз, что открывает путь к массовому производству экранов нового типа.

Квантовые точки — это полупроводниковые кристаллы размером в несколько нанометров. При подаче электрического тока они излучают свет строго определённого цвета. Размер кристалла определяет оттенок: изменение диаметра на один нанометр смещает спектр излучения.

В отличие от существующих телевизоров, где квантовые точки используются как цветные фильтры, технология QD-LED подразумевает прямое возбуждение наночастиц током. Это позволяет уменьшить толщину экрана и снизить энергопотребление. Однако синие диоды деградировали в 50-100 раз быстрее красных и зелёных, что ограничивало срок работы дисплея несколькими месяцами.

Анализ срезов диодов под микроскопом показал причину разрушения. При работе выделяются водород и кислород, образующие влагу вокруг квантовых точек. Слои материалов истончаются, смешиваются, структура кристаллов разрушается. Акрилатная смола блокирует выброс газов и замедляет физические изменения слоёв.

Для красных диодов защита увеличила срок службы в восемь раз. Синие показали рост более 5000 раз в отдельных экспериментах. Смола совместима с существующими промышленными процессами и не усложняет производство. Команда планирует добавить дополнительные защитные слои для повышения стабильности.

Технология подходит для телевизоров, смартфонов, VR-гарнитур и медицинского оборудования. Возможно применение в производстве световых панелей, сенсоров и лазеров с точной цветопередачей. Информация о сроках коммерческого запуска и ценах пока не раскрывается.