Создан первый в мире дисплей на квантовых точках

Проектировать КТ-экраны начали около десяти лет назад. Квантовые точки могут предложить узкополосное излучение, возможность чёткой настройки рабочей длины волны, высокую стабильность, низкие стоимость изготовления и энергопотребление. Кроме того, их можно размещать на самых разных подложках и создавать гибкие дисплеи.

Прогресс в этой области, по словам авторов рассматриваемой работы, сдерживает только отсутствие удобного способа формирования массивов квантовых точек. В 2009 году инженеры из Samsung Electronics продемонстрировали первый монохромный дисплей на КТ-светодиодах, но он был изготовлен с применением центрифугирования — технологии нанесения тонких плёнок на подложки, которая плохо подходит для RGB-дисплеев. Устройства, выполненные по другим современным методикам, имели сниженную яркость и энергоэффективность.

В новой работе была опробована методика «печати с переносом». На подготовительном этапе учёные синтезировали упорядоченные массивы квантовых точек красного, зелёного и синего свечения на подложках из кремния, обработанных октадецилтрихлорсиланом. Зелёные и синие КТ имели стандартную структуру с сердцевиной из CdSeS (либо сульфида кадмия CdS) и оболочкой из сульфида цинка ZnS, а красные были устроены чуть сложнее: их сердцевина выполнялась из селенида кадмия CdSe, а двойная оболочка — из CdS и ZnS.

После этого был изготовлен специальный штамп из полидиметилсилоксана с параллельными полосами шириной 90 мкм, выступающими на 40 мкм над поверхностью. С его помощью квантовые точки, которые легко отрывались от исходной подложки, переносились на стеклянное или гибкое пластиковое основание. Действуя таким образом, авторы сконструировали полноцветный дисплей с диагональю 4 дюйма.

Устройство, как показали измерения, имеет повышенную световую отдачу и яркость. Стоит также отметить, что сгибание дисплея с пластиковой подложкой не слишком сильно отражалось на его характеристиках. Важнейшим преимуществом новой методики является её экономичность. Это, конечно, не означает, что технология прямо сейчас будет внедряться в производство: увы, в структуре квантовых точек сохраняется токсичный кадмий, и это более чем серьёзный недостаток.