Ki sa ki se yon ekspozisyon pwen pwopòsyon (QLED)?

Kisa pwen pwopòsyon yo ye?

1.1 Konsèp

Pwen kwantik yo se nanoestrikti semi-kondiktè ki mare eksiton nan twa direksyon espasyal. Pwen kwantik yo se yon materyèl semiconductor enpòtan ki ba dimansyon, ak twa dimansyon yo pa plis pase de fwa eksiton Bohr reyon (1-10nm) nan materyèl semiconductor korespondan an.

Pwen kwantik yo jeneralman esferik oswa kazi-esferik, ak dyamèt yo souvan ant 2-20 nm, pandan y ap dyamèt cheve nou an se sou 100,000 nm (100 μm).

1.2 Karakteristik

Pwen kwantik yo se semi-conducteurs nano-nivo. Lè yo aplike yon sèten jaden elektrik oswa presyon limyè nan materyèl sa a nano-semiconductor, yo pral emèt limyè nan yon frekans espesifik, ak frekans nan limyè a emèt ap chanje ak gwosè a nan semi-conducteurs sa a. Se poutèt sa, pa ajiste gwosè nano-semi-kondiktè sa a, koulè limyè a emèt ka kontwole. Paske nano-semiconductor sa a gen karakteristik limite elektwon ak twou elèktron (twou elèktron), karakteristik sa a sanble ak atòm oswa molekil nan lanati. , Se konsa yo rele pwen pwopòsyon.

Pwen kwantik yo se nanokristal semi-conducteurs. Lè gwosè patikil yo pi piti pase reyon Bohr eksiton an, chemen an vle di gratis nan elektwon yo limite a yon ti seri, epi li fasil pou fòme pè eksiton ak twou. Fonksyon vag elektwon ak twou sipèpoze, sa ki lakòz yon bann absòpsyon eksiton. Pi piti gwosè a nan pwen pwopòsyon an, se pi gwo pwobabilite pou fòme eksiton ak pi wo konsantrasyon eksiton yo. Efè sa a rele efè konfinasyon pwopòsyon. Efè konfinasyon pwopòsyon pwen pwopòsyon fè pèfòmans optik li diferan de materyèl semi-conducteurs konvansyonèl yo. Estrikti enèji gwoup li yo fòme kèk nivo enèji eksiton tou pre anba a nan gwoup la kondiksyon, sa ki lakòz bann absòpsyon eksiton, ak rekonbinasyon eksiton yo pral pwodwi radyasyon fliyoresan. Gwosè pwen pwopòsyon diferan, degre nan ki elektwon ak twou yo pwopòsyon limite diferan, ak estrikti nivo enèji disrè yo diferan tou.

Kòm gwosè patikil la diminye, degre nan prizon nan elektwon ak twou ogmante, ki mennen nan yon ogmantasyon nan enèji sinetik de la, se sa ki, yon ogmantasyon nan enèji nan prizon pwopòsyon, ak diferans nan bann efikas nan pwen an pwopòsyon elaji, ak korespondan absòpsyon ak emisyon spectre rive Blue chanjman, ak pi piti gwosè a, se pi gwo chanjman an ble. Se poutèt sa, pa ajiste gwosè pwen yo pwopòsyon, spectre emisyon pwen yo ka ajiste.

Nivo enèji nan pwen pwopòsyon an fann akòz efè enkazyon pwopòsyon an, ak diferans nan bann semi-conducteurs ogmante kòm gwosè nan nanokristal la diminye.

Pwopriyete prensipal yo nan pwen pwopòsyon

1.3 Preparasyon

1.3.1 Materyèl

Pwen pwopòsyon komen yo konpoze de eleman IV, II-VI, IV-VI oswa III-V. Egzanp espesifik yo se pwen pwopòsyon Silisyòm, pwen pwopòsyon germanium, pwen pwopòsyon sulfid Kadmyòm, pwen pwopòsyon selenid Kadmyòm, pwen pwopòsyon kadmyòm telluride, pwen pwopòsyon selenid zenk, pwen pwopòsyon sulfid plon, pwen pwopòsyon selenid plon, pwen pwopòsyon fosfid endyòm pwen ak endyòm arsenide pwopòsyon pwen. pwen, elatriye.

Aktyèlman itilize quantum dot materyèl sitou gen ladan seri kadmyòm selenide (CdSe) ak seri fosfid endyòm (InP). Ansyen an se sitou itilize pa QD Vision, lèt la se sitou itilize pa Nanoco, ak Nanosys itilize fosfid Endyòm ak Kadmyòm ibrid pwen pwopòsyon. plan. De kalite pwen pwopòsyon gen pwòp avantaj ak dezavantaj yo. Selenid Kadmyòm se pi bon pase efikasite lumineux segondè ak pi laj gam koulè. Fosfid Endyòm pa gen Kadmyòm epi li pa gen restriksyon nan estanda ROHS Inyon Ewopeyen an.

1.3.2 Metòd preparasyon

Metòd fabrikasyon pwen pwopòsyon yo ka apeprè divize an twa kategori: metòd kwasans solisyon chimik, metòd kwasans epitaxial, ak metòd konfizyon jaden elektrik. Twa kalite metòd fabrikasyon sa yo koresponn tou ak twa diferan kalite pwen pwopòsyon.

Kwasans solisyon chimik

An 1993, yon ekip rechèch ki te dirije pa Pwofesè Bawendi nan Enstiti Teknoloji Massachusetts te sentèz pwen pwopòsyon ki gen gwosè inifòm nan yon solisyon òganik pou premye fwa. Yo te fonn twa eleman oksijèn (souf, Selenyòm, ak telurium) nan tri-n-octyl fosfin oksid, ak Lè sa a, te reyaji ak dimethyl Kadmyòm nan yon solisyon òganik nan 200 a 300 degre Sèlsiyis yo pwodwi materyèl ki koresponn pwen pwopòsyon (sulfid Kadmyòm). , Kadmyòm selenide, kadmyòm telluride). Apre sa, moun te envante anpil metòd pou fè sentèz koloidal pwen pwopòsyon sou baz metòd sa a. Pifò materyèl semi-conducteurs ka sentèz pa metòd kwasans solisyon chimik yo pwodwi pwen pwopòsyon korespondan.

Pwen koloidal pwopòsyon gen avantaj ki genyen nan pri pwodiksyon ki ba, segondè sede, ak segondè efikasite lumineux (espesyalman nan bann vizib ak iltravyolèt). Men, dezavantaj la se ke konduktiviti a trè ba. Depi ligand òganik yo pwodwi sou sifas pwen pwopòsyon yo pandan pwosesis pwodiksyon an, atraksyon van der Waals ant pwen pwopòsyon yo konpanse pou kenbe estabilite li nan solisyon an. Men, kouch sa a nan ligand òganik anpil anpeche transfè a nan chaj ant pwen pwopòsyon. Sa a anpil diminye aplikasyon nan nanokristal nan selil solè ak lòt konpozan. Syantis yo te eseye divès metòd pou ogmante konduktiviti chaj elektrik nan materyèl sa a. Reprezantativman, an 2003, Pwofesè Guyot-Sionnest nan University of Chicago ranplase orijinal ligand òganik long chèn yo ak konpoze amine ki pi kout chèn, diminye espas pwopòsyon pwen an, epi enjekte yon gwo kantite elektwon nan pwen pwopòsyon yo pa metòd elektwochimik. Anndan, konduktiviti a ogmante a 0.01S / cm.

Kwasans epitaksyal

Metòd kwasans epitaxial la refere a kwasans nouvo kristal sou yon materyèl substra. Si kristal yo piti ase, pwen pwopòsyon yo pral fòme. Dapre mekanis kwasans diferan, metòd sa a ka divize an depo vapè chimik ak epitaksi molekilè.

Pwen pwopòsyon yo grandi nan metòd sa a grandi sou yon lòt kalite semi-conducteurs epi yo fasil konbine avèk aparèy semi-conducteurs tradisyonèl yo. Anplis de sa, paske pa gen okenn ligand òganik, efikasite transfè chaj nan pwen pwopòsyon epitaxial pi wo pase pwen pwopòsyon koloidal, ak nivo enèji a pi fasil pou kontwole pase pwen pwopòsyon koloidal. An menm tan an, li tou gen avantaj ki genyen nan mwens domaj sifas yo. Sepandan, depi tou de depo chimik vapè ak epitaksi molekilè gwo vakyòm mande pou vakyòm segondè oswa vakyòm ultra-segondè, pri a nan pwen pwopòsyon epitaxial pi wo pase sa yo ki nan pwen pwopòsyon koloidal.

Metòd konfinasyon jaden elektrik

Metòd nan prizon jaden elektrik refere a itilizasyon konplè potansyèl elektrik elektwòd metal la pou defòme nivo enèji nan semiconductor a pou fòme yon kontrent sou transpòtè yo. Depi gwosè ki nesesè nan pwen pwopòsyon se nan nivo nanomèt, elektwòd metal la bezwen fabrike pa ekspoze gwo bout bwa elèktron. Pri a se pi wo a ak sede a se pi ba a. Sepandan, pwen yo pwopòsyon ki te pwodwi pa metòd sa a ka kontwole nivo enèji yo, kantite transpòtè ak vire tou senpleman pa ajiste vòltaj la pòtay. Akòz kontwòl la trè wo, pwen pwopòsyon sa yo tou pi apwopriye pou informatique pwopòsyon.

1.4 Itilizasyon pwen pwopòsyon yo

02

Aplikasyon nan ekspozisyon pwen pwopòsyon

2.1 Istwa

Nan kòmansman ane 1970 yo, akòz devlopman nan teknoloji kwasans epitaxial semi-conducteurs, preparasyon nan nanostruktur te vin posib. Premye a tout, yo te sentetize ak etidye anpil nanostrikti ki genyen de dimansyon ki rele Quantum Wells (QW). Sa a se estrikti nano-mens kouch ki te fòme pa aranjman an nan de materyèl semi-conducteurs diferan. Elektwon yo ak twou yo fèmen nan yon kouch mens nan yon kèk nanomèt epè, ki gen efè evidan. Lè w ajiste rapò konpozisyon an, yo ka chanje espas sa a nan byen pwopòsyon an.

Nan 2011, Samsung Elektwonik te pwodwi pwopòsyon dot limyè-emisyon dyod lè l sèvi avèk kouch òganik ak inòganik kòm kouch transpò elèktron ak twou nan kouch nan pwopòsyon limyè-emisyon, respektivman. Pa modèl fim nan pwen pwopòsyon pa metòd transfè a, Samsung Elektwonik te pwodwi yon pwototip 4-pous plen koulè aktif matris QLED aparèy ekspozisyon. Chèchè Samsung premye aplike solisyon an pwen pwopòsyon sou yon plak Silisyòm, Lè sa a, evapore, ak Lè sa a, peze pati ki vle pèse anvlòp la nan yon kouch pwen pwopòsyon. Apre yo fin retire kouch sifas la, li transfere nan yon substra vè oswa yon substra plastik. Pwosesis sa a reyalize pwen pwopòsyon nan substra a. Transfè. Chèchè li yo te di ke substrats vè oswa substrats plastik fleksib yo te itilize pou reyalize pwodiksyon pwototip ekspozisyon.

Depi 2013, teknoloji ekspozisyon pwen pwopòsyon yo te aplike nan panno ekspozisyon kristal likid (LCD). Yon fim pwen pwopòsyon reyini ant modil ekleraj la ak selil kristal likid la epi li aplike nan televizyon ki gen anpil koulè ak òdinatè tablèt pou reyalize yon seri pi laj nan koulè. Domèn ak pi ba konsomasyon pouvwa.

Sony te lanse yon modèl televizyon LCD wo-fen ki sèvi ak teknoloji quantum dot nan ekleraj la nan mwa jen 2013; Amazon te lanse tou yon òdinatè tablèt ki itilize pwen pwopòsyon nan ekleraj LCD nan mwa Oktòb 2013.

2.2 Montre karakteristik pwen pwopòsyon yo

1. Segondè pite koulè, etwat emisyon spectre pik ak distribisyon simetrik;

2. Spectre emisyon an se reglabl, epi longèdonn emisyon an ka chanje lè w kontwole gwosè ak materyèl pwen pwopòsyon yo, kidonk kontwole koulè ki emèt limyè a;

3. Bon pèfòmans koulè, ki kouvri gam koulè ki pi gran pase 100% NTSC;

4. Efikasite limyè a wo, efikasite pwopòsyon an se yon wo 90%, ak estabilite limyè a bon;

5. Li gen potansyèl pou reyalize piksèl nano-nivo, ki ka itilize pou fabrike ekran ultra-wo rezolisyon.