Punti quantici e incapsulamento
Come nuovo nanomateriale, i punti quantici (QD) presentano prestazioni eccezionali grazie alla loro ampia gamma dimensionale. La forma di questo materiale è sferica o quasi sferica e il suo diametro varia da 2 nm a 20 nm. I QD offrono numerosi vantaggi, come un ampio spettro di eccitazione, uno spettro di emissione ristretto, un elevato movimento di Stokes, una lunga durata di fluorescenza e una buona biocompatibilità; in particolare, lo spettro di emissione dei QD può coprire l'intero intervallo della luce visibile variando le loro dimensioni.
Tra i diversi materiali luminescenti a punti quantici (QD), i QD II~V contenenti CdSe sono stati ampiamente utilizzati grazie al loro rapido sviluppo. La larghezza a metà altezza dei QD II~V varia da 30 nm a 50 nm, che può essere inferiore a 30 nm in condizioni di sintesi appropriate, e la loro resa quantica di fluorescenza raggiunge quasi il 100%. Tuttavia, la presenza di Cd ha limitato lo sviluppo dei QD. I QD III~V, privi di Cd, sono stati ampiamente sviluppati e la resa quantica di fluorescenza di questo materiale è di circa il 70%. La larghezza a metà altezza della luce verde InP/ZnS è di 40~50 nm, mentre quella della luce rossa InP/ZnS è di circa 55 nm. Le proprietà di questo materiale necessitano di essere migliorate. Recentemente, le perovskiti ABX3, che non necessitano di una struttura a guscio, hanno attirato molta attenzione. La lunghezza d'onda di emissione può essere facilmente regolata nella luce visibile. La resa quantica di fluorescenza della perovskite è superiore al 90% e la larghezza a metà picco è di circa 15 nm. Poiché la gamma cromatica dei materiali luminescenti QD può arrivare fino al 140% NTSC, questo tipo di materiali ha grandi applicazioni nei dispositivi luminescenti. Le principali applicazioni includono la sostituzione dei fosfori di terre rare per emettere luce con molti colori e illuminazione negli elettrodi a film sottile.
I punti quantici (QD) mostrano un colore di luce saturo grazie alla capacità di questo materiale di ottenere uno spettro con qualsiasi lunghezza d'onda nel campo di illuminazione, con una larghezza a metà altezza inferiore a 20 nm. I QD possiedono numerose caratteristiche, tra cui un colore di emissione regolabile, uno spettro di emissione ristretto e un'elevata resa quantica di fluorescenza. Possono essere utilizzati per ottimizzare lo spettro nelle retroilluminazioni LCD e migliorare la forza espressiva e la gamma cromatica degli LCD.
I metodi di incapsulamento dei punti quantici sono i seguenti:
1) Su chip: la tradizionale polvere fluorescente viene sostituita da materiali luminescenti QD, che rappresentano il principale metodo di incapsulamento dei QD nel campo dell'illuminazione. Il vantaggio di questa tecnologia su chip è la ridotta quantità di sostanza necessaria, mentre lo svantaggio è che i materiali devono possedere un'elevata stabilità.
2) Sulla superficie: la struttura è utilizzata principalmente nella retroilluminazione. Il film ottico è costituito da punti quantici (QD), che si trovano proprio sopra il LGP nel BLU. Tuttavia, l'elevato costo di un film ottico di grandi dimensioni ha limitato le ampie applicazioni di questo metodo.
3) Sul bordo: il materiale QDs è incapsulato nella striscia e viene posizionato sul lato della striscia LED e del LGP. Questo metodo riduce gli effetti della radiazione termica e ottica causati dal LED blu e dai materiali luminescenti QDs. Inoltre, si riduce anche il consumo di materiale QDs.
