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、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、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于电子产品。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，这是受制于电荷注入效率低，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，其特点是採用特製的核—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、光滑、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、形态、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、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，相较于过往 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、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、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，他们分别是博士后研究员Maksym PRODANOV博士，和博士研究生Kumar MALLEM。论文最近发表于顶级国际期刊《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」。