Kvantu punktu materiāls un tā iepakošanas metode

Kvantu punkti ir jauna veida nanomateriāli, parasti sfēriski vai kvazisfēriski ar diametru no 2 līdz 20 nanometriem. Pateicoties īpašajam izmēru diapazonam, tam ir izcila veiktspēja, kas atšķiras no makroskopiskajiem materiāliem. Vissvarīgākā kvantu punktu optiskā īpašība ir tāda, ka to emisijas spektrs var aptvert visu redzamās gaismas apgabalu, mainot to izmēru. Turklāt daudzas priekšrocības, piemēram, plašs ierosmes spektrs, šaurs emisijas spektrs, liela Stoksa nobīde, ilgs fluorescences kalpošanas laiks un laba bioloģiskā saderība, ir padarījušas kvantu punktus par pētniecības karsto punktu luminiscences jomā.

Ir daudz veidu kvantu punktu luminiscējošie materiāli. Otrie līdz Ⅵ kvantu punkti, ko attēlo CdSe, ir senākie pētījumi un visnobriedušākā tehnoloģija, un tie pašlaik ir visvairāk izmantotie materiāli. Šāda veida materiāla puspīķa platums ir no 30 līdz 50 nm. Smalkas sintēzes apstākļu un struktūras kontrolē puspīķa platums var būt mazāks par 30 nm. Tajā pašā laikā materiāla fluorescences daudzums.

Arī kvantu raža pakāpeniski palielinās, un tā ir tuvu 100%. Tomēr vissvarīgākais faktors, kas ierobežo šāda veida materiālu attīstību, ir Cd elementa esamība. Starp Cd nesaturošiem kvantu punktu materiāliem III ~ V grupas kvantu punktu attīstība, ko attēlo InP, ir salīdzinoši nobriedusi, un fluorescences kvantu iznākums ir nedaudz zemāks, parasti apmēram 70%, InP kvantu punkti ir daudz plašāki nekā CdSe kvantu punkti. no luminiscences pīķa pusvērtības platuma. Kodola apvalka strukturēto zaļo InP/ZnS kvantu punktu pusvērtības platums ir 40–50 nm, bet sarkano InP/ZnS kvantu punktu Punkts ir ~ 55 nm, un veiktspēja ir jāuzlabo. Turklāt ABX3 tipa perovskīta kvantu punktu materiāls, kas parādījās pēdējo divu gadu laikā, ir piesaistījis lielu uzmanību. Materiāla emisijas viļņa garumu var viegli regulēt redzamās gaismas reģionā, neaizsedzot serdes un apvalka struktūru. Pēc optimizācijas materiāla fluorescences kvantu iznākums ir pārsniedzis 90%, un puspīķa platums ir tik zems kā ~ 15 nm, aprēķināts ar simulāciju. Displeja ierīces krāsu gammas vērtība, izmantojot kvantu punktu luminiscējošu materiālu, var sasniegt 140%. NTSC, kas parāda milzīgu pielietojuma potenciālu. Šos materiālus var izmantot gaismu izstarojošās ierīcēs divos veidos: viens ir izmantot tos kā gaismas pārveidošanas slāni uz GaN bāzes LED, kas var efektīvi absorbēt zilo gaismu un izstarot dažādu krāsu gaismu, kuras viļņa garums ir precīzi regulējams redzamajā. gaismas diapazons, kas ir aizstāt pašreizējo retzemju metālu. Fosfori; Otrais ir izmantot kvantu punktu materiālu elektroluminiscences īpašības, lai tos pārklātu starp plānās kārtiņas elektrodiem, lai izstarotu gaismu.

Apgaismojuma jomā tiek izmantoti kvantu punkti, kas var iegūt jebkura viļņa garuma spektru noteiktā joslā, un izstarotās gaismas pusplatums ir mazāks par 20 nm, tāpēc tas var radīt piesātinātāku gaismas krāsu. Materiālam ir augstas krāsu tīrības īpašības, regulējama luminiscences krāsa, šaurs emisijas spektrs un augsta fluorescences kvantu iznākums, un tas var optimizēt spektrālos komponentus LCD fona apgaismojumā, uzlabot šķidro kristālu displeja krāsu izteiksmi un ievērojami uzlabot krāsu gammu. displeja ierīces.

Kvantu punktu iepakojumu galvenokārt iedala šādos trīs veidos:

1) Mikroshēmas iepakojuma veids (on-chip). Šajā struktūrā kvantu punktu luminiscējošais materiāls aizstāj tradicionālo fosfora materiālu un ir iekapsulēts zilā gaismas diodē, kas ir arī galvenā apgaismojumā izmantojamo kvantu punktu iepakošanas metode. Šī metode tiek pielietota fona apgaismojuma displejam, kā arī ir nepieciešams piemetināt iegūto plākstera baltās gaismas LED LED gaismas joslu atbilstoši fona apgaismojuma moduļa izmēram. Šīs struktūras priekšrocība ir tā, ka kvantu punktu luminiscējošā materiāla daudzums ir ļoti mazs, kas samazina izmaksas. Tomēr šai struktūrai ir ļoti augstas prasības attiecībā uz kvantu punktu materiāla stabilitāti.

2) Optiskās plēves integrēts tips (uz virsmas). Šī struktūra galvenokārt ir piemērota fona apgaismojumam. Optiskā plēve, kas izgatavota no kvantu punktu luminiscējoša materiāla, tiek uzklāta uz fona apgaismojuma moduli attālā iepakojuma veidā, un optiskā plēve, kas izgatavota no kvantu punktu materiāla, atrodas tieši virs gaismas vadotnes plāksnes fona apgaismojuma modulī. Šajā struktūrā kvantu punktu optiskās plēves liela laukuma sagatavošanas izmaksas ir viens no svarīgākajiem iemesliem, kas ierobežo tās plaša mēroga pielietojumu.

3) Sānu caurules iepakojuma veids (uz malas). Tas ir kompromiss starp iepriekšminētajām divām struktūrām. Pirmkārt, kvantu punktu materiāls tiek iesaiņots garā sloksnē un pēc tam novietots zilās LED gaismas joslas un gaismas virzītāja plāksnes sānos. No vienas puses, tas var samazināt zilās gaismas diodes termisko starojumu un gaismas starojumu līdz kvantu punktiem. No otras puses, luminiscējošu materiālu ietekme var arī samazināt kvantu punktu luminiscējošu materiālu patēriņu praktiskos lietojumos.