闽都创新实验室李福山团队在《Light: Science & Applications》发表钙钛矿光交互显示研究成果

时间:2022-12-02 字体【 | |

  随着信息化的发展,人们对显示器的交互方式有着越来越高的要求。虽然接触式交互显示已经占据了人们的日常生活,如:平板电脑,智能手机等,但场景适用性更广的非接触式交互技术还有很大的发展空间。而且,现有研究中的交互式显示器件通常是在正向和反向电压偏置下分别实现显示和传感的功能,需要复杂的电路设计才能使器件正常工作。

  

图:SD-PQLED的设计。

(a)光交互显示器的概念图。

(b) i. 基于光交互层和发光层的SD-PQLED示意图;

ii.光交互层的机理示意图。

(c) 四像素SD-PQLED光交互显示器的概念验证图。

 

  针对以上问题,闽都创新实验室李福山团队采用一种新型双层电荷存储层结构CuSCN/PTAA实现了用于光交互显示的钙钛矿量子点发光/传感器(SD-PQLED)。在外界光信号的刺激下,PTAA层吸收输入光子并产生电子-空穴对。由于CuSCN/PTAA的界面势垒,光生空穴可以被CuSCN层捕获,从而产生一个内置电场,提高空穴传输效率,并在不改变驱动电压的情况下增加了器件电流。使器件在拥有钙钛矿量子点发光器件高效率、高色纯度等优点的同时,可以实现对光信号的感知和光生电荷的捕获,甚至记忆光信号。从而使单个SD-PQLED器件可以实现光传感器和光发射器两种功能。以光为媒介,非接触地实现人机交互。并且,通过调整外界光信号的时间和空间信息(如光强度和刺激时间),可以调整器件的发光特性。

  这项工作为发光设备的智能应用提供了新思路。根据可溶液合成和超高色纯度多色钙钛矿量子点的最新发展,这种由大量SD-PQLED组成的显示器在交互式屏幕中具有广阔的前景。此外,以光作为人机交互的媒介,有望以非接触的方式实现显示设备的精准、远程、大规模的交互,可应用于游戏、驾驶、公共显示、医疗、智能家居等多个场景。

  相关成果以研究论文的形式发表在国际顶级期刊Light: Science & Applications(2022年影响因子20.257)上,论文第一作者为博士生鞠松蔓、朱阳斌,论文的通讯作者为李福山教授。

  论文网址链接: https://www.nature.com/articles/s41377-022-01036-8 

  

(李福山研发团队供稿)

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