Масштабування виробництва перовскітових квантових точок

Наноматеріали для нової ери: роль квантових точок у вдосконаленні дисплейних технологій

Розвиток сучасних дисплейних технологій сьогодні значною мірою пов’язано з появою квантових точок — крихітних напівпровідникових наноматеріалів, що змінюють наше уявлення про якість зображення. В 2023 році ці чуда-матеріали отримали визнання на найвищому рівні — Нобелівську премію з хімії — за їх значущість у галузі інноваційних технологій. Основними сферами їх використання є рідкокристалічні дисплеї (LCD), органічні світлодіоди (OLED) та мікро-світлодіоди (Micro-LEDs).

Серед різноманіття матеріалів, однією з найбільш перспективних розробок стали перовськітні квантові точки (PQDs). Вони відзначаються низькою вартістю, високою ефективністю та зменшеним впливом на навколишнє середовище. PQDs стали популярними зокрема завдяки своїй здатності інтегруватися у дисплейні додатки, ставши одним із ключів до майбутнього цих технологій.

Інновації у виробництві PQDs

Професор Джонг та його команда ще в 2015 році здійснили прорив, представивши методи виготовлення PQDs у полімерній матриці. Це послужило основою для подальшого розвитку, коли в 2016 році було створено компанію Zhijing Technology (Beijing) Co., Ltd., зосереджену на масовому виробництві таких наноматеріалів. Вони розробили кілька технологій ін-ситу виготовлення, таких як in-situ blade coating, спрей-сушіння, екструзія, струменевий друк та літографія, що забезпечують високу продуктивність та стабільність кінцевого продукту.

Одна з основних задач, яку вирішила команда, полягала у покращенні стабільності PQDs, що дало змогу впровадити їх у побутові телевізори Skyworth. Замість використання звичайних 630 нм емісійних матеріалів, було впроваджено глибокий червоний емісійний спектр на 650 нм, що не лише покращило якість зображення, але й сприяло зменшенню втоми очей користувачів.

Комплексні дослідження та впровадження

У січні 2025 року в журналі Engineering була опублікована детальна стаття, присвячена методу спрей-сушіння виготовлення мікросфер, вбудованих у перовськітні квантові точки, для застосувань у дисплеях. Дослідження підкреслило успішний процес масштабування виробництва PQD до річної потужності 2000 кілограмів, що суттєво розширило можливості їх комерційного використання.

Ці технології продемонстрували відмінну стабільність, що підтверджувалося тестами старіння, які показали зменшення яскравості менше ніж на 10% після 1000 годин при температурі 60 °C і відносній вологості 90%, а також при експозиції 70 °C під 150 Вт/м² 455 нм блакитного світла. Це підкреслює