Description du projet
Les points quantiques illuminent l’avenir des écrans plats
Les points quantiques colloïdaux ont généralement un diamètre compris entre 2 et 10 nm et sont utilisés dans des dispositifs à couche mince tels que les diodes électroluminescentes (LED). Ils ont d’importantes implications dans le domaine des écrans plats et promettent d’améliorer l’efficacité et la consommation d’énergie avec une luminosité et une saturation des couleurs accrues. Bien qu’ils soient apparus pour la première fois il y a près de 40 ans, ils n’ont pas encore conquis les écrans de nouvelle génération en raison de leur faible efficacité quantique externe. Le projet CQWLED, financé par l’UE, entend accroitre l’efficacité des points quantiques colloïdaux grâce à des LED à base de pérovskites hybrides aux halogénures de plomb. Les propriétés photophysiques inégalées de ces matériaux présentent un fort potentiel en termes d’efficacité et de durée de vie des technologie LED et permettraient de produire des écrans pouvant remplir toute la gamme de couleurs du standard Rec. Le gamut de couleurs 2020 reste une étape qu’aucune entreprise n’a pu encore franchir.
Objectif
The colloidal quantum dots (CQDs) are an emerging class of light-emitting compounds for solution-processed optoelectronics such as the light-emitting diodes (LEDs). Compared to the state-of-the-art compound semiconductors and organic light emitting diodes (OLED), the CQD-based LEDs possess extremely high color purity and low materials cost, representing the only feasible materials solution towards realization of the newly-defined Rec. 2020 standard for the next-generation displays. However, the theoretical upper limit of the device external quantum efficiency (EQE) is only ~20%, considerably lower than those in OLEDs and InGaN LEDs. The fundamental bottleneck is that it is not yet possible to control the emission directionality perpendicular to the substrate plane in the CQD superlattices, without compromising the photoluminescence quantum yield (PLQY). As a result, a lot of photons are wasted due to the total internal reflection (TIR) at the air/glass interface, as well as exciton quenching during interparticle energy transfer.
In order to overcome the efficiency limitation, my research group pioneers synthesis, physics, and LED device of layer-controlled colloidal quantum wells (CQWs) of organic-inorganic hybrid lead halide perovskites (OIHPs), the two-dimensional nanocrystals of OIHP in colloidal solution. Our results have suggested that the materials system might be the ultimate solution for the quantum-dot based LEDs. We found that the CQWs possess: (i) the aggregation-induced emission (AIE) characteristics, boosting the film PLQY up to 97%, and (ii) the emission directionality (ED) perpendicular to the substrate plane in their self-assembled superlattices. Based on the new photophysical properties that have never been found in any other CQD systems, in this proposal, we aim to optimally utilize the characteristics of the AIE and ED, in order to realize high-efficiency and long-lifetime LED technology that can fulfill 100% Rec. 2020 color gamut.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
8092 Zuerich
Suisse