Material kvantne pike in njegova metoda pakiranja

Kvantne pike so nova vrsta nanomaterialov, običajno sferičnih ali kvazi-sferičnih s premerom med 2 in 20 nanometrov. Zaradi posebnega obsega velikosti ima vrhunsko zmogljivost, ki se razlikuje od makroskopskih materialov. Najpomembnejša optična značilnost kvantnih pik je, da lahko njihov emisijski spekter pokrije celotno območje vidne svetlobe s spreminjanjem njihove velikosti. Poleg tega so zaradi številnih prednosti, kot so širok spekter vzbujanja, ozek emisijski spekter, velik Stokesov premik, dolga življenjska doba fluorescence in dobra biokompatibilnost, kvantne pike postale raziskovalno žarišče na področju luminescence.

Obstaja veliko vrst kvantnih pik luminiscentnih materialov. Kvantne pike od druge do Ⅵ, ki jih predstavlja CdSe, so najzgodnejše raziskave in najbolj zrela tehnologija ter so trenutno najbolj uporabljeni materiali. Širina polovice vrha te vrste materiala je med 30 in 50 nm. Pod nadzorom pogojev in strukture fine sinteze je lahko širina polovice vrha manjša od 30 nm. Hkrati je količina fluorescence materiala.

Tudi kvantni izkoristek se postopoma povečuje in je blizu 100 %. Vendar je najpomembnejši dejavnik, ki omejuje razvoj te vrste materiala, obstoj elementa Cd. Med materiali kvantnih pik brez Cd je razvoj kvantnih pik skupine III~V, ki jih predstavlja InP, relativno zrel, kvantni donos fluorescence pa je nekoliko nižji, na splošno približno 70%, kvantne pike InP so veliko širše od kvantnih pik CdSe. polovične širine luminiscenčnega vrha. Polovična širina zelenih kvantnih pik InP/ZnS, strukturiranih v jedru in lupini, je 40 ~ 50 nm, rdečih kvantnih pik InP/ZnS. Točka je ~ 55 nm, zato je treba izboljšati zmogljivost. Poleg tega je veliko pozornost pritegnil material kvantnih pik iz perovskita tipa ABX3, ki se je pojavil v zadnjih dveh letih. Emisijsko valovno dolžino materiala je mogoče enostavno prilagoditi v območju vidne svetlobe, ne da bi pokrili strukturo jedro-lupina. Po optimizaciji je kvantni donos fluorescence materiala presegel 90 %, širina polovice vrha pa je tako nizka kot ~15 nm, izračunana s simulacijo. Vrednost barvnega razpona zaslonske naprave, ki uporablja luminiscenčni material s kvantno piko, lahko doseže 140 % NTSC, ki kaže velik potencial uporabe. Ti materiali se lahko uporabljajo v napravah za oddajanje svetlobe v dveh oblikah: ena je, da jih uporabimo kot plast za pretvorbo svetlobe v LED diodah na osnovi GaN, ki lahko učinkovito absorbirajo modro svetlobo in oddajajo svetlobo različnih barv, katerih valovna dolžina je natančno nastavljiva v vidnem polju. svetlobni razpon, ki naj bi nadomestil trenutne redke zemlje. fosforja; Drugi je uporaba elektroluminiscenčnih lastnosti materialov s kvantnimi pikami, da jih premažete med tankoplastnimi elektrodami za oddajanje svetlobe.

Na področju razsvetljave se uporabljajo kvantne pike, ki lahko znotraj določenega pasu dobijo spekter poljubne valovne dolžine, polovična širina oddane svetlobe pa je pod 20 nm, zato lahko predstavlja bolj nasičeno svetlobno barvo. Material ima značilnosti visoke čistosti barve, nastavljive barve luminiscence, ozkega emisijskega spektra in visokega kvantnega donosa fluorescence ter lahko optimizira spektralne komponente v osvetlitvi LCD, izboljša barvno izražanje zaslona s tekočimi kristali in znatno izboljša barvno paleto. prikazovalne naprave.

Embalaža kvantnih pik je v glavnem razdeljena na naslednje tri vrste:

1) Vrsta paketa čipov (na čipu). V tej strukturi luminiscenčni material kvantnih pik nadomešča tradicionalni fosforni material in je zaprt v modri LED diodi, ki je tudi glavna metoda pakiranja kvantnih pik, ki se uporabljajo pri razsvetljavi. Ta metoda se uporablja za osvetlitev zaslona, ​​prav tako pa je potrebno dobljeno belo lučno LED obliža privariti na LED svetlobno palico glede na velikost modula za osvetlitev ozadja. Prednost te strukture je, da je količina luminiscenčnega materiala kvantne pike zelo majhna, kar zmanjša stroške. Vendar ima ta struktura zelo visoke zahteve glede stabilnosti materiala kvantne pike.

2) Optični film integriranega tipa (na površini). Ta struktura je primerna predvsem za osvetlitev ozadja. Optični film iz kvantnih pik luminiscentnega materiala je nanešen na modul za osvetlitev ozadja v obliki oddaljene embalaže, optični film iz materiala kvantne točke pa je nameščen neposredno nad svetlobno vodilno ploščo v modulu za osvetlitev ozadja. V tej strukturi so stroški priprave optičnega filma s kvantno piko na velikem območju eden od pomembnih razlogov, ki omejujejo njegovo obsežno uporabo.

3) Vrsta paketa stranskih cevi (na robu). To je kompromis med zgornjima dvema strukturama. Najprej je material kvantne pike zapakiran v dolg trak, nato pa je postavljen na stran modre LED svetlobne palice in svetlobne vodilne plošče. Po eni strani lahko zmanjša toplotno sevanje in svetlobno sevanje modre LED na kvantne pike. Po drugi strani pa lahko vpliv luminiscenčnih materialov zmanjša porabo luminiscenčnih materialov kvantnih pik v praktičnih aplikacijah.