科大研新一代QRLEDs　耀眼色彩革新智能手机与电视显示屏

香港科技大学（科大）工学院研究团队突破显示技术瓶颈，成功研发出全球最光亮丶最节能的量子棒发光二极体（QRLED）。这款新世代QRLED，在色域三角形顶端的深绿区域展现出高亮度绿光，呈现前所未有的色彩精准度及色域范围，更比以往型号的亮度提升3倍及更长寿命，能为智能手机丶电视及扩增实境设备（AR/VR）带来更节能及栩栩如生的视觉体验。

发光二极体（LED）在过去数十年已广泛应用於电子产品。随着量子材料技术日新月异，量子点发光二极体（QLED）与量子棒发光二极体（QRLED）亦急速发展。与传统LED相比，它们发射频宽较窄，能释放出更高纯度色彩，而其中QRLED具有较高的光取出效率。然而，QRLED发展仍存在诸多限制，例如是在绿色发光效能不及QLED，这是受制於电荷注入效率低，以及界面处电子泄漏，再加上在纳米晶体上有厚实的绝缘壳层与长链有机配体（附着在纳米棒表面的分子）等结构性障碍，阻碍电荷传输及稳定性。

为了解决这些问题，由科大电子及计算机工程学系副教授Abhishek K. SRIVASTAVA领导的研究团队，开发出一款创新的绿色发光量子棒，其特点是采用特制的核—梯度合金结构，大大削薄纳米晶体上的绝缘壳层，此设计有助在最亮的绿光波长（515 - 525 纳米）也能呈现色彩三角形中的深绿区域，将显示色域扩展至极致。团队设计出均匀丶光滑丶较短的量子棒形状，使其薄膜外壳能减少空隙紧密地排列。团队还设计了更短的有机配体及双层空穴传输层，改善了电荷平衡并抑制电子泄漏，大幅提高元件效率与稳定性。

作为论文的通讯作者，Srivastava教授解释道：「在这项研究中，我们精确地设计量子棒的成分丶形态丶形状和配体结构，并重组器件的空穴传输层，最终成功开发出高效率丶高亮度的绿色发光QRLED。」

此项创新发明在以下各方面均表现卓越：

• 电力转换效率创新高：大幅提升电力转换为光能的效率，其外量子效率（EQE）达到 24%，较旧有型号的 22% 提升。
• 电流效率超越前代：产生 89 cd A⁻¹（坎德拉/安培）的电流效率，即衡量每安培电流通过器件时所产生的亮度，超越目前市面上所有 QRLED 产品，能源效益表现卓越。
• 超高亮度输出：亮度较旧型绿光 LED 提升 3 倍，峰值亮度更突破 500,000 cd m⁻²，呈现更为明亮鲜艳的视觉效果。
• 寿命大幅延长：使用寿命长达 22,000 小时以上，相较於过往 QRLED 产品耐用度更胜以往。

Srivastava教授指出：「是项研究成果表明，通过精细地控制纳米棒成分和介面工程，科学界可为光电性能创出颠覆性的进步。我们期待，新一代的显示器将达到前所未有的解析度丶亮度和寿命，并且节省能源。」

研究团队成员来自科大显示与光电子全国重点实验室丶显示技术研究中心，与电子及计算机工程学系，当中包括论文的两位共同第一作者，他们分别是博士後研究员Maksym PRODANOV博士，和博士研究生Kumar MALLEM。论文最近发表於顶级国际期刊《先进材料》（Advanced Materials），题为「通过材料及电荷注入工程实现高效稳定的绿色量子棒LED」。

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