Bahan Quantum Dot Dan Kaedah Pembungkusannya

Titik kuantum ialah sejenis bahan nano baharu, umumnya berbentuk sfera atau separa sfera dengan diameter antara 2 dan 20 nanometer. Oleh kerana julat saiz khas, ia mempunyai prestasi unggul berbeza daripada bahan makroskopik. Ciri optik yang paling penting bagi titik kuantum ialah spektrum pelepasannya boleh meliputi keseluruhan kawasan cahaya yang boleh dilihat dengan menukar saiznya. Di samping itu, banyak kelebihan seperti spektrum pengujaan yang luas, spektrum pancaran sempit, anjakan Stokes yang besar, jangka hayat pendarfluor yang panjang, dan biokompatibiliti yang baik telah menjadikan titik kuantum sebagai titik liputan penyelidikan dalam bidang pendarfluor.

Terdapat banyak jenis bahan bercahaya titik kuantum. Titik kuantum kedua hingga Ⅵ yang diwakili oleh CdSe ialah penyelidikan terawal dan teknologi paling matang, dan pada masa ini ia merupakan bahan yang paling banyak digunakan. Lebar separuh puncak bagi jenis bahan ini adalah antara 30 dan 50 nm. Di bawah kawalan keadaan dan struktur sintesis halus, lebar separuh puncak boleh kurang daripada 30 nm. Pada masa yang sama, jumlah pendarfluor bahan.

Hasil kuantum juga meningkat secara beransur-ansur, dan ia hampir 100%. Walau bagaimanapun, faktor terpenting yang menyekat pembangunan bahan jenis ini ialah kewujudan unsur Cd. Antara bahan titik kuantum bebas Cd, pembangunan titik kuantum kumpulan III~V yang diwakili oleh InP adalah agak matang, dan hasil kuantum pendarfluor adalah lebih rendah sedikit, secara amnya Kira-kira 70%, titik kuantum InP jauh lebih luas daripada titik kuantum CdSe dari segi daripada lebar separuh nilai puncak pendaran. Lebar separuh nilai bagi titik kuantum hijau InP/ZnS berstruktur kulit teras ialah 40~50nm, dan titik kuantum InP/ZnS merah Titiknya ialah ~55nm, dan prestasinya perlu dipertingkatkan. Selain itu, bahan titik kuantum perovskite jenis ABX3 yang telah muncul sejak dua tahun lalu telah menarik perhatian. Panjang gelombang pelepasan bahan boleh diselaraskan dengan mudah di kawasan cahaya yang boleh dilihat tanpa meliputi struktur cangkerang teras. Selepas pengoptimuman, hasil kuantum pendarfluor bahan telah melebihi 90%, dan lebar separuh puncak adalah serendah ~ 15nm, dikira dengan simulasi , Nilai gamut warna peranti paparan menggunakan bahan pendarfluor titik kuantum boleh mencapai 140% NTSC, menunjukkan potensi aplikasi yang besar. Bahan-bahan ini boleh digunakan dalam peranti pemancar cahaya dalam dua bentuk: satu ialah menggunakannya sebagai lapisan penukaran cahaya dalam LED berasaskan GaN, yang boleh menyerap cahaya biru dengan berkesan dan memancarkan cahaya pelbagai warna yang panjang gelombangnya boleh dilaraskan dengan tepat dalam yang boleh dilihat. julat cahaya, iaitu menggantikan nadir bumi semasa. Fosfor; Yang kedua ialah menggunakan sifat electroluminescence bahan titik kuantum untuk menyalutnya di antara elektrod filem nipis untuk memancarkan cahaya.

Titik kuantum digunakan dalam bidang pencahayaan, yang boleh memperoleh spektrum sebarang panjang gelombang dalam jalur tertentu, dan separuh lebar cahaya yang dipancarkan adalah di bawah 20 nm, jadi ia boleh memberikan warna cahaya yang lebih tepu. Bahan ini mempunyai ciri-ciri ketulenan warna yang tinggi, warna luminescence boleh laras, spektrum pelepasan sempit dan hasil kuantum pendarfluor yang tinggi, dan boleh mengoptimumkan komponen spektrum dalam lampu latar LCD, meningkatkan ekspresi warna paparan kristal cecair, dan meningkatkan gamut warna dengan ketara. daripada peranti paparan.

Pembungkusan titik kuantum terutamanya dibahagikan kepada tiga jenis berikut:

1) Jenis pakej cip (on-chip). Dalam struktur ini, bahan bercahaya titik kuantum menggantikan bahan fosfor tradisional dan dikapsulkan dalam tampalan LED biru, yang juga merupakan kaedah pembungkusan utama untuk titik kuantum untuk digunakan dalam pencahayaan. Kaedah ini digunakan pada paparan lampu latar, dan ia juga perlu untuk mengimpal LED cahaya putih yang diperolehi bagi tampalan ke bar lampu LED mengikut saiz modul lampu latar. Kelebihan struktur ini ialah jumlah bahan pendarfluor titik kuantum adalah sangat kecil, yang mengurangkan kos. Walau bagaimanapun, struktur ini mempunyai keperluan yang sangat tinggi terhadap kestabilan bahan titik kuantum.

2) Jenis bersepadu filem optik (di permukaan). Struktur ini sesuai terutamanya untuk lampu latar. Filem optik yang diperbuat daripada bahan bercahaya titik kuantum digunakan pada modul lampu latar dalam bentuk pembungkusan jauh, dan filem optik yang diperbuat daripada bahan titik kuantum terletak betul-betul di atas plat panduan cahaya dalam modul lampu latar. Dalam struktur ini, kos penyediaan kawasan besar bagi filem optik kuantum dot adalah salah satu sebab penting yang mengehadkan aplikasi berskala besarnya.

3) Jenis pakej tiub sisi (on-edge). Ini adalah kompromi antara dua struktur di atas. Mula-mula, bahan titik kuantum dibungkus dalam jalur panjang, dan kemudian diletakkan pada sisi bar lampu LED biru dan plat panduan cahaya. Di satu pihak, ia boleh mengurangkan sinaran haba dan sinaran cahaya LED biru kepada titik kuantum. Pengaruh bahan bercahaya, sebaliknya, juga boleh mengurangkan penggunaan bahan bercahaya titik kuantum dalam aplikasi praktikal.