Material de punt quàntic i el seu mètode d'embalatge
Dec 11, 2021
Els punts quàntics són un nou tipus de nanomaterial, generalment esfèrics o quasi esfèrics amb un diàmetre entre 2 i 20 nanòmetres. A causa del rang de mida especial, té un rendiment superior diferent dels materials macroscòpics. La característica òptica més important dels punts quàntics és que el seu espectre d'emissió pot cobrir tota la regió de llum visible canviant-ne la mida. A més, molts avantatges, com ara un ampli espectre d'excitació, un espectre d'emissió estret, un gran canvi de Stokes, una llarga vida útil de la fluorescència i una bona biocompatibilitat, han fet que els punts quàntics siguin un punt d'investigació en el camp de la luminescència.
Hi ha molts tipus de materials luminescents de punt quàntic. El segon a Ⅵ punts quàntics representats per CdSe són la investigació més antiga i la tecnologia més madura, i actualment són els materials més utilitzats. L'amplada del mig pic d'aquest tipus de material és d'entre 30 i 50 nm. Sota el control de les condicions i l'estructura de síntesi fina, l'amplada del mig pic pot ser inferior a 30 nm. Al mateix temps, la quantitat de fluorescència del material.
El rendiment quàntic també augmenta gradualment i s'aproxima al 100%. No obstant això, el factor més important que limita el desenvolupament d'aquest tipus de material és l'existència de l'element Cd. Entre els materials de punts quàntics lliures de Cd, el desenvolupament dels punts quàntics del grup III ~ V representats per InP és relativament madur, i el rendiment quàntic de fluorescència és lleugerament inferior, generalment Al voltant del 70%, els punts quàntics d'InP són molt més amples que els punts quàntics de CdSe en termes de l'amplada del valor mitjà del pic de luminescència. L'amplada de la meitat del valor dels punts quàntics verds InP/ZnS estructurats en el nucli és de 40 ~ 50 nm, i els punts quàntics vermells InP/ZnS El punt és ~ 55 nm i el rendiment s'ha de millorar. A més, el material de punt quàntic de perovskita tipus ABX3 que ha aparegut en els últims dos anys ha cridat molta atenció. La longitud d'ona d'emissió del material es pot ajustar fàcilment a la regió de la llum visible sense cobrir l'estructura del nucli de la closca. Després de l'optimització, el rendiment quàntic de fluorescència del material ha superat el 90% i l'amplada del mig pic és tan baixa com ~ 15 nm, calculada per simulació, el valor de la gamma de colors del dispositiu de visualització que utilitza el material luminiscent de punt quàntic pot arribar al 140% NTSC, que mostra un gran potencial d'aplicació. Aquests materials es poden utilitzar en dispositius emissors de llum de dues formes: una és utilitzar-los com a capa de conversió de llum en LED basats en GaN, que poden absorbir eficaçment la llum blava i emetre llum de diversos colors la longitud d'ona dels quals és ajustable amb precisió en el visible. rang de llum, que ha de substituir les terres rares actuals. fòsfors; El segon és utilitzar les propietats d'electroluminescència dels materials de punts quàntics per revestir-los entre elèctrodes de pel·lícula fina per emetre llum.
Els punts quàntics s'utilitzen en el camp de la il·luminació, que poden obtenir un espectre de qualsevol longitud d'ona dins d'una banda determinada, i la mitja amplada de la llum emesa és inferior a 20 nm, de manera que pot presentar un color de llum més saturat. El material té les característiques d'alta puresa de color, color de luminescència ajustable, espectre d'emissió estret i alt rendiment quàntic de fluorescència, i pot optimitzar els components espectrals de la retroil·luminació LCD, millorar l'expressió del color de la pantalla de cristall líquid i millorar significativament la gamma de colors. del dispositiu de visualització.
L'embalatge de punts quàntics es divideix principalment en els tres tipus següents:
1) Tipus de paquet de xip (en xip). En aquesta estructura, el material luminescent de punt quàntic substitueix el material de fòsfor tradicional i està encapsulat en un LED blau de pegat, que també és el principal mètode d'embalatge dels punts quàntics que s'utilitzaran a la il·luminació. Aquest mètode s'aplica a la pantalla de retroil·luminació i també és necessari soldar el LED de llum blanca obtinguda del pegat a la barra de llum LED segons la mida del mòdul de llum de fons. L'avantatge d'aquesta estructura és que la quantitat de material luminescent de punt quàntic és molt petita, la qual cosa redueix el cost. Tanmateix, aquesta estructura té requisits molt elevats sobre l'estabilitat del material de punts quàntics.
2) Pel·lícula òptica tipus integrada (en superfície). Aquesta estructura és adequada principalment per a la il·luminació de fons. La pel·lícula òptica feta de material luminescent de punt quàntic s'aplica al mòdul de retroil·luminació en forma d'embalatge remot, i la pel·lícula òptica de material de punt quàntic es troba directament a sobre de la placa de guia de llum del mòdul de retroil·luminació. En aquesta estructura, el cost de preparació d'una gran àrea de la pel·lícula òptica de punt quàntic és una de les raons importants que limiten la seva aplicació a gran escala.
3) Tipus de paquet de tubs laterals (a la vora). Aquest és un compromís entre les dues estructures anteriors. Primer, el material de punt quàntic s'envasa en una tira llarga i després es col·loca al costat de la barra de llum LED blava i la placa de guia de llum. D'una banda, pot reduir la radiació tèrmica i la radiació lumínica del LED blau als punts quàntics. La influència dels materials luminescents, d'altra banda, també pot reduir el consum de materials luminescents de punt quàntic en aplicacions pràctiques.
