Quantum Dot Anyag és Csomagolási Módszer

A kvantumpontok egy új típusú nanoanyag, általában gömb vagy kvázi gömb alakúak, átmérőjük 2 és 20 nanométer között van. A speciális mérettartománynak köszönhetően a makroszkopikus anyagoktól eltérő teljesítményt nyújt. A kvantumpontok legfontosabb optikai jellemzője, hogy emissziós spektrumuk méretük változtatásával a teljes látható fénytartományt lefedi. Ezenkívül számos előny, mint például a széles gerjesztési spektrum, a szűk emissziós spektrum, a nagy Stokes-eltolás, a hosszú fluoreszcencia-élettartam és a jó biokompatibilitás, a kvantumpontokat a lumineszcencia területén kutatási hotspottá tették.

Sokféle kvantumpont lumineszcens anyag létezik. A CdSe által képviselt második Ⅵ kvantumpontok a legkorábbi kutatások és a legfejlettebb technológia, és jelenleg ezek a legtöbbet használt anyagok. Az ilyen típusú anyagok félcsúcsszélessége 30 és 50 nm között van. Finom szintéziskörülmények és szerkezet szabályozása mellett a félcsúcs szélessége 30 nm-nél is kisebb lehet. Ugyanakkor az anyag fluoreszcenciájának mértéke.

A kvantumhozam is fokozatosan növekszik, és megközelíti a 100%-ot. Az ilyen típusú anyagok fejlődését korlátozó legfontosabb tényező azonban a Cd elem megléte. A Cd-mentes kvantumpont anyagok közül az InP által képviselt III~V csoportú kvantumpontok kialakulása viszonylag érett, és a fluoreszcencia kvantumhozama valamivel alacsonyabb, általában körülbelül 70%, az InP kvantumpontok sokkal szélesebbek, mint a CdSe kvantumpontok. a lumineszcenciacsúcs félérték szélességének. A mag-héj szerkezetű zöld InP/ZnS kvantumpontok félérték szélessége 40-50nm, a piros InP/ZnS kvantumpontok A lényeg ~55nm, a teljesítményen javítani kell. Emellett nagy figyelmet keltett az elmúlt két évben megjelent ABX3 típusú perovszkit kvantumpont anyag. Az anyag emissziós hullámhossza könnyen beállítható a látható fénytartományban anélkül, hogy a mag-héj szerkezetet lefedné. Az optimalizálás után az anyag fluoreszcens kvantumhozama meghaladta a 90%-ot, a félcsúcs szélessége pedig már ~15nm, szimulációval számolva, A kvantumpont lumineszcens anyagot használó megjelenítő színskála értéke elérheti a 140%-ot NTSC, amely hatalmas alkalmazási potenciált mutat. Ezeket az anyagokat fénykibocsátó eszközökben kétféleképpen lehet felhasználni: az egyik a GaN alapú LED-ek fénykonverziós rétegeként történő felhasználása, amely hatékonyan nyeli el a kék fényt, és különböző színű fényt bocsát ki, amelynek hullámhossza a látható fényben pontosan állítható. fénytartomány, amely a jelenlegi ritkaföldfémeket váltja fel. foszforok; A második a kvantumpont anyagok elektrolumineszcencia tulajdonságainak felhasználása vékonyréteg-elektródák közötti bevonásra, fénykibocsátás céljából.

A világítás területén olyan kvantumpontokat alkalmaznak, amelyek egy adott sávon belül tetszőleges hullámhosszú spektrumot kaphatnak, és a kibocsátott fény félszélessége 20 nm alatt van, így telítettebb fényszínt tud felmutatni. Az anyag jellemzői a nagy színtisztaság, az állítható lumineszcencia szín, a szűk emissziós spektrum és a nagy fluoreszcencia kvantumhozam, és optimalizálhatja az LCD háttérvilágítás spektrális összetevőit, javítja a folyadékkristályos kijelző színkifejezését és jelentősen javítja a színskálát. a megjelenítő eszközről.

A kvantumpontok csomagolása elsősorban a következő három típusra oszlik:

1) Chip csomag típusa (chip). Ebben a szerkezetben a kvantumpontos lumineszcens anyag helyettesíti a hagyományos foszforanyagot, és foltkék LED-be van zárva, amely egyben a világításban használt kvantumpontok fő csomagolási módja is. Ezt a módszert alkalmazzuk a háttérvilágítású kijelzőn, és a kapott patch fehér fényű LED-jét is szükséges a LED fénysávra hegeszteni a háttérvilágítási modul méretének megfelelően. Ennek a szerkezetnek az az előnye, hogy a kvantumpont lumineszcens anyag mennyisége nagyon kicsi, ami csökkenti a költségeket. Ennek a szerkezetnek azonban nagyon magas követelményei vannak a kvantumpont anyag stabilitásával szemben.

2) Optikai film integrált típus (felületen). Ez a szerkezet elsősorban háttérvilágításra alkalmas. A kvantumpont lumineszcens anyagból készült optikai fólia távoli csomagolás formájában kerül a háttérvilágítási modulra, a kvantumpont anyagból készült optikai film pedig közvetlenül a háttérvilágítási modulban lévő fényvezető lemez felett helyezkedik el. Ebben a szerkezetben a kvantumpont optikai film nagy felületű előkészítési költsége az egyik fontos ok, amely korlátozza a nagyszabású alkalmazását.

3) Oldalsó csőcsomagolás típusa (élen). Ez egy kompromisszum a fenti két struktúra között. Először a kvantumpont anyagot egy hosszú szalagba csomagolják, majd a kék LED-es fénysáv és a fényvezető lemez oldalára helyezik. Egyrészt a kék LED hősugárzását és fénysugárzását képes a kvantumpontokra csökkenteni. A lumineszcens anyagok hatása viszont a gyakorlati alkalmazásokban is csökkentheti a kvantumpont lumineszcens anyagok fogyasztását.