Les écrans à points quantiques (QD) sont très économiques, offrent une luminosité élevée et un rendu des couleurs de haute qualité. Pour créer une image en couleur, vous devez pouvoir afficher les couleurs rouge, verte et bleue, mais cette dernière pose le plus de problèmes. Cependant, une nouvelle méthode développée au Japon aidera au développement d'écrans économes en énergie avec une couleur bleue de haute qualité.
N'importe quel utilisateur peut voir les pixels sur l'écran s'il le souhaite. Cependant, ce ne sont pas les plus petits éléments de l'image - chacun se compose d'au moins trois sous-pixels - rouge, vert et bleu. L'intensité différente de la lueur de ces sous-pixels permet d'afficher des milliards de nuances de couleur. La technologie des sous-pixels a évolué depuis l'avènement de la télévision couleur, avec de nombreuses options désormais disponibles pour les fabricants. L'un des éléments les plus avancés sont les éléments LED à points quantiques - QD-LED.
Des écrans basés sur cette technologie existent déjà, mais la technologie ne peut pas encore être considérée comme suffisamment mature, notamment en termes de production de sous-pixels bleus de haute qualité, qui sont les plus importants des trois, puisque la lumière bleue elle-même est utilisée pour former également du vert. Pour cette raison, il est crucial que les paramètres physiques des points quantiques bleus puissent être contrôlés avec précision.
En conséquence, les éléments bleus sont coûteux à fabriquer et ont une structure assez complexe, et leur qualité est un facteur critique pour tout affichage réalisé à l'aide de la technologie appropriée. Cependant, l'université de Tokyo semble avoir trouvé une solution. Selon le professeur Eiichi Nakamura, qui dirige le projet, les technologies précédentes étaient très différentes – la production de sous-pixels bleus nécessitait beaucoup de produits chimiques, qui devaient être traités dans une série de processus pour produire le matériau de travail.
La nouvelle stratégie implique que l'équipe de scientifiques utilise "la connaissance de la chimie auto-organisée pour contrôler avec précision les molécules avant qu'elles ne forment les structures nécessaires". Nakamura a suggéré de penser à cela comme construire un bâtiment en briques au lieu de le tailler en pierre - vous pouvez être beaucoup plus précis, concevoir comme vous le souhaitez, et le processus est beaucoup plus efficace et moins coûteux.
Le processus est rendu spécial par l'utilisation de l'éclairage ultraviolet - les points quantiques développés à Tokyo sous son influence génèrent une couleur bleue presque de référence conformément à la norme internationale BT.2020. Ceci est possible grâce à la composition chimique unique des points quantiques, qui utilisent un mélange hybride de composants organiques et inorganiques, dont la pérovskite de plomb, l'acide malique et l'oléylamine, et seule "l'auto-organisation" permet la formation de sous-pixels du forme requise. Selon les scientifiques, le plus difficile était de découvrir que l'acide malique jouait exactement un rôle clé dans ce "puzzle chimique" - avant cela, nous devions essayer d'utiliser une grande variété de composants.
Parmi les tâches de formation de la structure des sous-pixels bleus figurait la nécessité de tracer leur forme - les éléments d'une taille de 2,4 nm, qui sont 190 fois plus petits que la longueur d'onde qu'ils sont censés émettre, ne peuvent pas être examinés à l'aide de microscopes ordinaires. Pour cela, nous avons dû utiliser l'outil SMART-EM de "chimie cinématique" créé par l'équipe.
En fait, le nouvel instrument est une version raffinée du microscope électronique, optimisée pour la capture vidéo, qui vous permet de suivre la dynamique - le point quantique bleu est "très dynamique", donc une image ne suffira pas. Malheureusement pour les scientifiques et les fabricants, les sous-pixels bleus ne peuvent pas durer longtemps. Maintenant, la tâche des chercheurs est de les stabiliser avec le soutien des acteurs de l'industrie qui produisent des moniteurs, des téléviseurs et d'autres appareils électroniques.
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