Масштабування виробництва перовскітних квантових крапельок
Перспективи використання перовскітних квантових точок у сучасних дисплейних технологіях
Квантові точки – це крихітні наноматеріали з напівпровідників, що відзначаються своєю кольорово-настроюваною та високоефективною фотолюмінесценцією. Їх впровадження здійснило революцію в технологіях дисплеїв, зокрема у рідкокристалічних дисплеях (LCD), органічних світлодіодах (OLED) та мікро-світлодіодах (Micro-LED). У 2023 році Нобелівська премія з хімії була присуджена за відкриття та розвиток квантових точок, підкреслюючи їх значимість для сучасної технології. Перовскітні квантові точки (PQD) вирізняються високим коефіцієнтом поглинання, економічністю, простотою в обробці та зниженою екологічною шкодою, що робить їх дуже перспективними для застосування у дисплеях.
Ще у 2015 році професор Zhong та його команда започаткували інноваційний метод ін-сіту виготовлення PQDs у матриці з полімеру. Через рік в 2016 була створена компанія Zhijing Technology (Beijing) Co., Ltd., яка прагне розвивати виробництво та застосування перовскітних квантових точок у масштабах дисплейних технологій.
Після довгої та плідної роботи над методами ін-сіту створення, компанія розробила кілька технік для великомасштабного виробництва, таких як ін-сіту нанесення покриттів за допомогою лопаток, сушіння шляхом розбризкування, екструзія, струменевий друк та літографія. Нещодавно їхні зусилля призвели до подолання проблем зі стабільністю PQD, що дозволило інтегрувати їх у телевізорах компанії Skyworth. У порівнянні з традиційними QLED телевізорами, що використовують світлоемісійні матеріали на 630 нм, нововведення представили глибоко-червоні емісійні PQD на 650 нм, що значно покращує здатність до захисту зору.
У січні 2025 року журнал Engineering опублікував статтю “Спрейово-сушильне виготовлення полімерних мікросфер з вбудованими перовскітними квантовими точками для дисплейних застосувань”. Це дослідження підкреслило успішне виготовлення PQDs у промислових масштабах з річною продуктивністю 2000 кг. Дослідження також продемонструвало використання PQD в задній підсвітці LCD, де оптичні плівки на основі PQD виявилися винятково стабільними в екстремальних умовах. Тести на старіння показали декей яскравості менше 10% після 1000 годин при 60°C та 90% відносній вологості, так само як і при 70°C з 150 Вт/м² при 455 нм лазурному освітленні.
Крім того, дослідники продемонстрували ефективність PQD-вбудованих полімерних мікросфер як кольорових перетворювачів у повнокольорових Micro-LED дисплеях з розмірами пікселів всього 10 мкм. Метод спреєвого сушіння пропонує економічно вигідне рішення для масового виробництва PQD. Ці мікросфери з вбудованими PQD показали вражаючу довгострокову операційну стабільність, роблячи їх висококонкурент
