Forskere kommer med en ny proces, der kan forbedre HD-tv

Forskere ved Queen's University Belfast har arbejdet som en del af et internationalt team for at udvikle en ny proces, hvilket kan føre til en ny generation af high-definition (HD), baner vejen for lysere, lettere og mere energieffektive tv'er og smarte enheder.

Dronningens videnskabsmænd har arbejdet sammen med et team af eksperter fra Schweiz (ETH Zürich, Empa - schweiziske føderale laboratorier for materialevidenskab og teknologi), USA (Florida State University) og Taiwan (National Taiwan University of Science and Technology, National Synchrotron Radiation Research Center).

Holdets resultater, som er rapporteret i Videnskabens fremskridt , afsløre, at når kvanteprikker - små pletter af halvledere, der er værdsat for deres sprøde farver - klynges sammen, er de mere fluorescerende, leverer en lang række farver.

Gennem projektet, kvanteprikker indeholdende methylammonium blybrom (MAPbBr3) blev oprettet. Eksperterne fandt ud af, at ved at skabe lamelstrukturer - fine lag, vekslende mellem forskellige materialer - det menneskelige øjes reaktion på det synlige lys var meget høj. Det betyder, at materialet genudsendte meget af det lys, det absorberede, og der blev skabt meget klare farver. Holdet har navngivet denne proces aggregeringsinduceret emission (AIE).

Queen's University-holdet ledes af Dr. Elton Santos fra School of Mathematics and Physics.

Dr Santos sagde:"Gennem denne forskningsfund, vi forventer, at antallet af farver, et display kan præsentere, kan øges med mere end 50 procent. I praksis, det betyder, at vi muligvis har en ny type "high-definition" på grund af antallet af farvekombinationer, som materialet kan vise. Derfor, den næste HD-generation er lige så tæt på som tre til fire år væk."

Professor Chih-Jen Shih, der skabte kvanteprikkerne og ledede undersøgelsen ved ETH Zürich, kommenterede:"Normalt kvanteudbyttet, som bestemmer lysstyrken, nedbrydes betydeligt, når kvanteprikker aggregerer, danner krystallinske faste stoffer. Imidlertid, vores undersøgelser viser, at lysere niveauer er opnåelige på grund af den nye fotoniske proces, som vi har opdaget og har kaldt aggregeringsinduceret emission (AIE).

Dr. Santos sagde:"Denne AIE-proces kan revolutionere kvaliteten af ​​farverne i tv'er, fordi grundfarverne er røde, blå og grøn. Ved at bruge AIE kan vi skabe den klareste grønne farve, der nogensinde er opnået af ethvert nanomateriale. Når denne lyse grønne er integreret med de to andre farver, antallet af nye farvekombinationer kan overstige, hvad der i øjeblikket er muligt. Den nyeste QD-teknologi, som netop er ved at blive frigivet til markedet, giver mulighed for en milliard farver, hvilket er 64 gange mere end det gennemsnitlige tv. Imidlertid, hvad ved hjælp af den proces, vi har opdaget, vi kan faktisk gøre dette endnu bedre."

Professor Shangchao Lin, der ledede forskningen ved Florida State University, sagde:"Vores resultater viser også, at perovskit nanokrystallerne udsender lys ekstremt hurtigt og er meget energieffektive. Det betyder reduktion af elforbruget, og ensartet farveudtryk gennem en lang levetid."

Forskerne leder i øjeblikket efter lignende processer for blå og røde farver, så de kan skabe den "hellige gral" af skærmvisninger, som ville replikere alle de farver, der kan fanges af det menneskelige øje.

Med hensyn til tidsplaner, Professor Shih siger, at forskningen næsten er klar til kommercialisering:"De resterende opgaver vil være at forbedre stabiliteten af ​​disse forbindelser og at sikre, at de kan tåle høje temperaturer, fugt og elektrisk energi, der anvendes."