Kropki kwantowe i ich hermetyzacja
Jako nowatorski nanomateriał, kropki kwantowe (QD) charakteryzują się wyjątkową wydajnością dzięki szerokiemu zakresowi rozmiarów. Kształt tego materiału jest kulisty lub quasi-kulisty, a jego średnica waha się od 2 nm do 20 nm. Kropki kwantowe mają wiele zalet, takich jak szerokie widmo wzbudzenia, wąskie widmo emisji, duży zakres ruchu Stokesa, długi czas życia fluorescencji i dobra biokompatybilność, a zwłaszcza to, że widmo emisji kropek kwantowych może obejmować cały zakres światła widzialnego poprzez zmianę ich rozmiaru.
Spośród różnorodnych materiałów luminescencyjnych QD, QD Ⅱ~Ⅵ zawierające CdSe znalazły szerokie zastosowanie ze względu na swój szybki rozwój. Szerokość półpiku QD Ⅱ~Ⅵ waha się od 30 nm do 50 nm, która może być mniejsza niż 30 nm w odpowiednich warunkach syntezy, a wydajność kwantowa fluorescencji sięga prawie 100%. Jednak obecność Cd ograniczyła rozwój QD. QD Ⅲ~Ⅴ, które nie zawierają Cd, zostały w dużej mierze opracowane, wydajność kwantowa fluorescencji tego materiału wynosi około 70%. Szerokość półpiku zielonego światła InP/ZnS wynosi 40~50 nm, a czerwonego światła InP/ZnS wynosi około 55 nm. Właściwości tego materiału wymagają poprawy. Ostatnio perowskity ABX3, które nie muszą pokrywać struktury powłoki, przyciągnęły duże zainteresowanie. Długość fali emisji można łatwo regulować w świetle widzialnym. Wydajność kwantowa fluorescencji perowskitu wynosi ponad 90%, a szerokość półpiku wynosi około 15 nm. Ze względu na gamę barw kropek kwantowych (QD) materiały luminescencyjne mogą sięgać nawet 140% NTSC, co czyni je doskonałymi materiałami do zastosowań w urządzeniach luminescencyjnych. Główne zastosowania obejmują emisję światła o bogatej gamie kolorów i oświetlenia za pomocą cienkowarstwowych elektrod, zamiast luminoforów ziem rzadkich.
Kropki kwantowe charakteryzują się nasyconym kolorem światła, dzięki czemu materiał ten może uzyskać widmo o dowolnej długości fali w polu oświetlenia, w którym szerokość połówkowa długości fali jest mniejsza niż 20 nm. Kropki kwantowe charakteryzują się wieloma cechami, takimi jak regulacja koloru emisji, wąskie widmo emisji i wysoka wydajność kwantowa fluorescencji. Mogą być wykorzystywane do optymalizacji widma w podświetleniach LCD oraz poprawy ekspresji kolorów i gamy kolorów LCD.
Metody enkapsulacji kropek kwantowych są następujące:
1) Technologia on-chip: tradycyjny proszek fluorescencyjny został zastąpiony materiałami luminescencyjnymi w postaci kropek kwantowych (QD), które są główną metodą enkapsulacji kropek kwantowych w branży oświetleniowej. Zaletą technologii on-chip jest niewielka ilość substancji, a wadą – wysoka stabilność materiałów.
2) Powierzchnia: struktura ta jest wykorzystywana głównie w podświetleniu. Folia optyczna jest wykonana z kropek kwantowych (QD), które znajdują się tuż nad LGP w BLU. Jednak wysoki koszt dużej powierzchni folii optycznej ograniczył szerokie zastosowanie tej metody.
3) Na krawędzi: materiały QDs są zatopione w taśmie i umieszczone z boku taśmy LED i LGP. Ta metoda redukuje wpływ promieniowania cieplnego i optycznego, który jest generowany przez niebieskie diody LED i materiały luminescencyjne QDs. Ponadto, zmniejsza się również zużycie materiałów QDs.
