Materialul Quantum Dot și metoda sa de ambalare

Punctele cuantice sunt un nou tip de nanomaterial, în general sferici sau cvasi-sferici cu un diametru între 2 și 20 de nanometri. Datorită gamei speciale de dimensiuni, are performanțe superioare diferite de materialele macroscopice. Cea mai importantă caracteristică optică a punctelor cuantice este că spectrul lor de emisie poate acoperi întreaga regiune a luminii vizibile prin modificarea dimensiunii acestora. În plus, multe avantaje, cum ar fi spectrul de excitație larg, spectrul de emisie îngust, schimbarea mare Stokes, durata lungă de viață a fluorescenței și biocompatibilitatea bună au făcut punctele cuantice un punct fierbinte de cercetare în domeniul luminiscenței.

Există multe tipuri de materiale luminiscente cu puncte cuantice. Al doilea până la Ⅵ puncte cuantice reprezentate de CdSe sunt cele mai vechi cercetări și cea mai matură tehnologie, iar în prezent sunt cele mai utilizate materiale. Lățimea de jumătate de vârf a acestui tip de material este între 30 și 50 nm. Sub controlul condițiilor și structurii fine de sinteză, lățimea semi-vârfului poate fi mai mică de 30 nm. În același timp, cantitatea de fluorescență a materialului.

Randamentul cuantic crește, de asemenea, treptat și este aproape de 100%. Totuși, cel mai important factor care limitează dezvoltarea acestui tip de material este existența elementului Cd. Printre materialele cu puncte cuantice fără Cd, dezvoltarea punctelor cuantice din grupa III~V reprezentate de InP este relativ matură, iar randamentul cuantic al fluorescenței este puțin mai mic, în general Aproximativ 70%, punctele cuantice InP sunt mult mai largi decât punctele cuantice CdSe în termeni a lăţimii semivaloare a vârfului de luminescenţă. Lățimea de jumătate a valorii punctelor cuantice verzi InP/ZnS structurate în nucleu este de 40~50nm, iar punctele cuantice roșii InP/ZnS Punctul este de ~55nm, iar performanța trebuie îmbunătățită. În plus, materialul punct cuantic perovskit de tip ABX3 care a apărut în ultimii doi ani a atras o atenție deosebită. Lungimea de undă de emisie a materialului poate fi ajustată cu ușurință în regiunea luminii vizibile, fără a acoperi structura miez-cochilie. După optimizare, randamentul cuantic de fluorescență al materialului a depășit 90%, iar lățimea semi-vârfului este de până la ~15 nm, calculată prin simulare, Valoarea gamei de culori a dispozitivului de afișare care utilizează materialul luminiscent cu punct cuantic poate ajunge la 140% NTSC, care prezintă un potențial uriaș de aplicare. Aceste materiale pot fi utilizate în dispozitivele care emit lumină în două forme: una este să le folosească ca strat de conversie a luminii în LED-uri pe bază de GaN, care pot absorbi în mod eficient lumina albastră și pot emite lumină de diferite culori a căror lungime de undă este reglabilă cu precizie în vizibil. gamă de lumină, care urmează să înlocuiască actualele pământuri rare. Fosfori; Al doilea este utilizarea proprietăților de electroluminiscență ale materialelor cu puncte cuantice pentru a le acoperi între electrozii cu film subțire pentru a emite lumină.

În domeniul luminii se folosesc puncte cuantice, care pot obține un spectru de orice lungime de undă într-o anumită bandă, iar jumătatea lățimii luminii emise este sub 20 nm, deci poate prezenta o culoare de lumină mai saturată. Materialul are caracteristicile de puritate ridicată a culorii, culoare de luminiscență reglabilă, spectru de emisie îngust și randament cuantic de fluorescență ridicat și poate optimiza componentele spectrale din iluminarea de fundal LCD, poate îmbunătăți expresia culorii afișajului cu cristale lichide și poate îmbunătăți semnificativ gama de culori. a dispozitivului de afișare.

Ambalarea punctelor cuantice este împărțită în principal în următoarele trei tipuri:

1) Tip pachet de cip (pe cip). În această structură, materialul luminiscent cu puncte cuantice înlocuiește materialul fosfor tradițional și este încapsulat într-un LED albastru, care este, de asemenea, principala metodă de ambalare a punctelor cuantice care urmează să fie utilizate în iluminare. Această metodă este aplicată pe afișajul cu iluminare de fundal și este, de asemenea, necesară sudarea LED-ului de lumină albă obținută al patch-ului la bara de lumină LED în funcție de dimensiunea modulului de iluminare de fundal. Avantajul acestei structuri este că cantitatea de material luminiscent cu puncte cuantice este foarte mică, ceea ce reduce costul. Cu toate acestea, această structură are cerințe foarte mari privind stabilitatea materialului cu puncte cuantice.

2) Tip film optic integrat (la suprafață). Această structură este potrivită în principal pentru iluminarea din spate. Filmul optic din material luminiscent cu puncte cuantice este aplicat pe modulul de iluminare de fundal sub formă de ambalaj la distanță, iar filmul optic din material cu punct cuantic este situat direct deasupra plăcii de ghidare a luminii din modulul de iluminare de fundal. În această structură, costul de pregătire pe suprafață mare al filmului optic cu punct cuantic este unul dintre motivele importante care limitează aplicarea sa pe scară largă.

3) Tip ambalaj tub lateral (pe margine). Acesta este un compromis între cele două structuri de mai sus. În primul rând, materialul cu puncte cuantice este ambalat într-o bandă lungă și apoi plasat pe partea laterală a barei luminoase cu LED-uri albastre și a plăcii de ghidare a luminii. Pe de o parte, poate reduce radiația termică și radiația luminoasă a LED-ului albastru la punctele cuantice. Pe de altă parte, influența materialelor luminiscente poate reduce, de asemenea, consumul de materiale luminiscente cu puncte cuantice în aplicații practice.