Quantum Dot-materiale og dets emballasjemetode

Kvanteprikker er en ny type nanomateriale, vanligvis sfæriske eller kvasi-sfæriske med en diameter mellom 2 og 20 nanometer. På grunn av det spesielle størrelsesområdet har den overlegen ytelse forskjellig fra makroskopiske materialer. Den viktigste optiske egenskapen til kvanteprikker er at deres emisjonsspekter kan dekke hele området for synlig lys ved å endre størrelsen. I tillegg har mange fordeler som bredt eksitasjonsspektrum, smalt emisjonsspekter, stort Stokes-skift, lang fluorescenslevetid og god biokompatibilitet gjort kvanteprikker til et forskningshotspot innen luminescens.

Det finnes mange typer quantum dot selvlysende materialer. Den andre til Ⅵ kvanteprikker representert av CdSe er den tidligste forskningen og den mest modne teknologien, og de er for tiden de mest brukte materialene. Halvtoppbredden til denne typen materiale er mellom 30 og 50 nm. Under kontroll av fine synteseforhold og struktur kan halvtoppbredden være mindre enn 30 nm. På samme tid, mengden av fluorescens av materialet.

Kvanteutbyttet øker også gradvis, og det er nærmere 100 %. Den viktigste faktoren som begrenser utviklingen av denne typen materiale er imidlertid eksistensen av Cd-element. Blant Cd-frie kvantepunktmaterialer er utviklingen av gruppe III~V kvanteprikker representert av InP relativt moden, og fluorescenskvanteutbyttet er litt lavere, generelt ca. 70 %, InP kvanteprikker er mye bredere enn CdSe kvanteprikker når det gjelder av halvverdibredden til luminescenstoppen. Halvverdibredden til de kjerne-skallstrukturerte grønne InP/ZnS-kvanteprikkene er 40~50nm, og de røde InP/ZnS-kvanteprikkene Poenget er ~55nm, og ytelsen må forbedres. I tillegg har ABX3-typen perovskitt kvantepunktmateriale som har dukket opp de siste to årene vakt stor oppmerksomhet. Emisjonsbølgelengden til materialet kan enkelt justeres i det synlige lysområdet uten å dekke kjerne-skallstrukturen. Etter optimalisering har fluorescenskvanteutbyttet til materialet overskredet 90%, og halvtoppbredden er så lav som ~15nm, beregnet ved simulering. Fargeskalaverdien til skjermenheten som bruker det kvantepunkt-luminescerende materialet kan nå 140% NTSC, viser stort applikasjonspotensial. Disse materialene kan brukes i lysemitterende enheter i to former: den ene er å bruke dem som lyskonverteringslaget i GaN-baserte LED-er, som effektivt kan absorbere blått lys og sende ut lys i forskjellige farger hvis bølgelengde er nøyaktig justerbar i det synlige lysområde, som skal erstatte dagens sjeldne jordarter. Fosfor; Den andre er å bruke elektroluminescensegenskapene til kvantepunktmaterialer for å belegge dem mellom tynnfilmelektroder for å avgi lys.

Kvanteprikker brukes innen belysning, som kan oppnå et spektrum av hvilken som helst bølgelengde innenfor et visst bånd, og halvbredden til det utsendte lyset er under 20 nm, slik at det kan presentere en mer mettet lysfarge. Materialet har egenskapene høy fargerenhet, justerbar luminescensfarge, smalt emisjonsspektrum og høyt fluorescenskvanteutbytte, og kan optimere spektralkomponentene i LCD-bakgrunnsbelysningen, forbedre fargeuttrykket til flytende krystallskjermen og forbedre fargespekteret betydelig. av skjermenheten.

Emballasjen til kvanteprikker er hovedsakelig delt inn i følgende tre typer:

1) Chippakketype (on-chip). I denne strukturen erstatter quantum dot luminescerende materiale det tradisjonelle fosformaterialet og er innkapslet i en patch blue LED, som også er hovedpakkemetoden for kvanteprikker som skal brukes i belysning. Denne metoden brukes på bakgrunnsbelysningsskjermen, og det er også nødvendig å sveise den oppnådde hvite lysdioden til lappen til LED-lysstangen i henhold til størrelsen på bakgrunnsbelysningsmodulen. Fordelen med denne strukturen er at mengden quantum dot luminescerende materiale er veldig liten, noe som reduserer kostnadene. Denne strukturen har imidlertid svært høye krav til stabiliteten til kvantepunktmaterialet.

2) Integrert type optisk film (på overflaten). Denne strukturen er hovedsakelig egnet for bakgrunnsbelysning. Den optiske filmen laget av quantum dot luminescerende materiale påføres bakgrunnsbelysningsmodulen i form av ekstern emballasje, og den optiske filmen laget av quantum dot materiale er plassert rett over lyslederplaten i bakgrunnsbelysningsmodulen. I denne strukturen er kostnadene for forberedelse av store arealer for den optiske kvantepunktfilmen en av de viktige årsakene som begrenser dens anvendelse i stor skala.

3) Siderørpakketype (på kanten). Dette er et kompromiss mellom de to ovennevnte strukturene. Først pakkes quantum dot-materialet i en lang stripe, og plasseres deretter på siden av den blå LED-lysstangen og lyslederplaten. På den ene siden kan den redusere den termiske strålingen og lysstrålingen til den blå LED-en til kvanteprikkene. Påvirkningen av selvlysende materialer kan på den annen side også redusere forbruket av quantum dot luminescerende materialer i praktiske applikasjoner.