Wissenschaftler der NUST MISIS finden Lösung, damit Bildschirme von Elektronikgeräten länger halten

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MOSKAU, 19. Februar 2020 /PRNewswire/ -- Die Forschergruppe des NUST MISIS Laboratory of Advanced Solar Energy, die sich mit der Entwicklung von Perowskit-Dünnschichtgeräten beschäftigt, hat eine modifizierte LED hervorgebracht. Zum ersten Mal kommt dabei ein zweidimensionales anorganisches Material (Zirconiumtrisulfid) als Elektronenleitungsschicht der Perowskit-LED zum Einsatz. Dies ermöglicht die zukünftige Serienproduktion einer neuen Art von LED und löst dazu das Problem der Degradation von LED-Displays, beispielsweise bei Smartphones und Fernsehern. Ein Artikel zu diesem Forschungsprojekt wurde in der Fachzeitschrift Applied Materials & Interfaces veröffentlicht.

Die Bildschirme vieler moderner Smartphones und Fernseher leiden am „Verblassende-Pixel-Syndrom". Aufgrund des Vorhandenseins einer organischen Komponente in OLED-Matrixanzeigen (und ihren Derivaten) beginnen die Pixel zu verblassen, wenn die gleichen Symbole am Bildschirm für eine lange Zeit „hervorgehoben" sind. Von den Herstellern kommt normalerweise der Ratschlag, gelegentlich die grafische Oberfläche zu ändern, die Symbole neu anzuordnen und den Bildschirmschoner regelmäßig zu aktualisieren. Dieses Problem lässt sich in der Praxis lösen, indem der Einsatz organischer Komponenten in der Anzeigematrix auf ein Minimum reduziert wird. Perowskit-Dioden haben das Potenzial, das Bildschirmdesign zu revolutionieren.

Perowskit-Materialien gehören zu einer neuartigen Klasse von Halbleitern, die vielfältige Möglichkeiten bieten, um die Kosten heller Displays und einiger optoelektronischer Elemente wie Solarmodule, Laser, Fotodetektoren und LEDs zu senken. Insbesondere bei LED-Bildschirmen für Handys und Fernseher können Perowskit-Materialien die Produktionskosten deutlich senken und die Lebensdauer verbessern.

Die Forschergruppe des NUST MISIS Laboratory of Advanced Solar Energy unter Leitung von Dr. Dmitry Muratov hat eine Perowskit-LED entwickelt, bei der zum ersten Mal zweidimensionales Zirconiumtrisulfid verwendet wurde. Zum ersten Mal kommt ein zweidimensionales Material als Ersatz für die herkömmlichen organischen Schichten eines LED-Geräts zum Einsatz. Die Schicht wird auf Basis des industriellen Slot-Matrix-Druckverfahrens gebildet. Dadurch lässt sich die Technologie schnell für die Serienproduktion anpassen.

„An einem bestimmten Punkt des Forschungsprojekts stellt sich unweigerlich die Frage der Eignung für die Serienproduktion. Bislang werden Perowskit-LEDs durch das schichtweise Zusammenfügen von Komponenten hergestellt, indem Vorstufen auf ein rotierendes Glassubstrat aufgebracht werden. Dadurch entstehen homogene Schichten, aber das Verfahren ist für die Serienproduktion völlig ungeeignet, da es kein gleichzeitiges Laden mehrerer Proben vorsieht", sagte einer der Autoren der Studie, ein Forschungsassistent am NUST MISIS Laboratory of Advanced Solar Energy Arthur Ishteev. „Aus diesem Grund erforschen wir Materialien, mit denen sich Perowskit-LEDs im großen Maßstab herstellen lassen."

Die Wissenschaftler arbeiten an einer modifizierten Perowskit-Applikationstechnologie, analog zu den industriellen Verfahren der Halbleiterindustrie. Dadurch wird das Problem der verblassenden blauen organischen LEDs in modernen Displays gelöst, indem sie durch stabile Perowskit-LEDs ersetzt werden.

Quelle: https://en.misis.ru/university/news/science/2020-02/6524/