Pontos quânticos e o encapsulamento
Como um novo nanomaterial, os pontos quânticos (QDs) apresentam desempenho excepcional devido à sua ampla faixa de tamanho. O formato desse material é esférico ou quase esférico, e seu diâmetro varia de 2 nm a 20 nm. Os QDs possuem diversas vantagens, como amplo espectro de excitação, espectro de emissão estreito, grande movimento de Stokes, longa vida útil de fluorescência e boa biocompatibilidade, sendo que o espectro de emissão dos QDs pode abranger toda a faixa da luz visível através da variação de seu tamanho.
Entre os diversos materiais luminescentes de pontos quânticos (QDs), os QDs de tipo II a VI, incluindo o CdSe, têm sido amplamente aplicados devido ao seu rápido desenvolvimento. A largura do pico de emissão dos QDs de tipo II a VI varia de 30 nm a 50 nm, podendo ser inferior a 30 nm em condições de síntese adequadas, e seu rendimento quântico de fluorescência se aproxima de 100%. No entanto, a presença de cádmio (Cd) limitou o desenvolvimento desses QDs. Os QDs de tipo III a V, que não contêm Cd, foram amplamente desenvolvidos, apresentando um rendimento quântico de fluorescência de cerca de 70%. A largura do pico de emissão de luz verde do InP/ZnS é de 40 a 50 nm, enquanto a do InP/ZnS vermelho é de aproximadamente 55 nm. As propriedades desse material ainda precisam ser aprimoradas. Recentemente, as perovskitas ABX3, que não necessitam de uma estrutura de revestimento, têm atraído muita atenção. O comprimento de onda de emissão dessas perovskitas pode ser facilmente ajustado na faixa da luz visível. O rendimento quântico de fluorescência da perovskita é superior a 90%, e a largura do pico à meia altura é de aproximadamente 15 nm. Devido à gama de cores dos materiais luminescentes de pontos quânticos poder atingir até 140% do padrão NTSC, esse tipo de material possui grandes aplicações em dispositivos luminescentes. As principais aplicações incluem a substituição de fósforos de terras raras na emissão de luz com uma ampla gama de cores e a iluminação em eletrodos de filme fino.
Os pontos quânticos (QDs) exibem cores de luz saturadas devido à capacidade desse material de obter um espectro com qualquer comprimento de onda no campo de iluminação, cuja largura de onda à meia altura (WW) é inferior a 20 nm. Os QDs possuem diversas características, incluindo cor de emissão ajustável, espectro de emissão estreito e alto rendimento quântico de fluorescência. Eles podem ser usados para otimizar o espectro em telas de LCD e melhorar a expressividade e a gama de cores do LCD.
Os métodos de encapsulamento de pontos quânticos são os seguintes:
1) Integrado ao chip: o pó fluorescente tradicional é substituído por materiais luminescentes de pontos quânticos (QDs), que é o principal método de encapsulamento de QDs na área de iluminação. A vantagem dessa integração ao chip é a pequena quantidade de material necessária, e a desvantagem é que os materiais precisam ter alta estabilidade.
2) Na superfície: a estrutura é usada principalmente em retroiluminação. O filme óptico é feito de pontos quânticos (QDs) e fica logo acima do LGP na BLU. No entanto, o alto custo de grandes áreas de filme óptico limita a ampla aplicação desse método.
3) Na borda: o material de pontos quânticos é encapsulado em uma fita e posicionado na lateral da fita de LED e do LGP. Esse método reduz os efeitos da radiação térmica e óptica causados pelo LED azul e pelo material luminescente de pontos quânticos. Além disso, o consumo de material de pontos quânticos também é reduzido.
