양자점과 캡슐화
양자점(QD)은 새로운 나노 소재로서 다양한 크기 범위 덕분에 뛰어난 성능을 보여줍니다. 이 소재는 구형 또는 준구형이며, 직경은 2nm에서 20nm까지 다양합니다. 양자점은 넓은 여기 스펙트럼, 좁은 발광 스펙트럼, 큰 스토크스 운동, 긴 형광 수명 및 우수한 생체 적합성 등 많은 장점을 가지고 있으며, 특히 크기 변화를 통해 가시광선 영역 전체를 아우르는 발광 스펙트럼을 구현할 수 있습니다.
다양한 양자점(QD) 발광 물질 중에서 CdSe를 포함하는 Ⅱ~Ⅵ 양자점은 빠른 개발 속도로 인해 광범위하게 응용되고 있습니다. Ⅱ~Ⅵ 양자점의 반치폭은 30nm에서 50nm 범위이며, 적절한 합성 조건에서는 30nm 미만으로 줄일 수 있고, 형광 양자 효율은 거의 100%에 달합니다. 그러나 Cd의 존재는 양자점 개발을 제한하는 요인이었습니다. Cd가 없는 Ⅲ~Ⅴ 양자점이 많이 개발되었지만, 이 물질의 형광 양자 효율은 약 70%입니다. InP/ZnS의 녹색광 반치폭은 40~50nm이고, 적색광 반치폭은 약 55nm입니다. 이 물질의 특성은 개선이 필요합니다. 최근에는 쉘 구조가 필요 없는 ABX3 페로브스카이트가 많은 주목을 받고 있습니다. 이들은 가시광선 영역에서 발광 파장을 쉽게 조절할 수 있습니다. 페로브스카이트의 형광 양자 효율은 90% 이상이며, 반치폭은 약 15nm입니다. 양자점 발광 물질은 최대 140% NTSC의 색 재현율을 가질 수 있어 발광 소자에 폭넓게 응용될 수 있습니다. 주요 응용 분야로는 희토류 형광체를 대체하여 다양한 색상을 방출하는 발광체 및 박막 전극 발광체로 사용하는 것이 있습니다.
양자점(QD)은 빛 영역에서 파장의 절반이 20nm 미만인 스펙트럼을 구현할 수 있어 포화된 빛을 나타냅니다. 양자점은 발광 색상 조절, 좁은 발광 스펙트럼, 높은 형광 양자 효율 등 다양한 특성을 지니고 있습니다. 이러한 특성 덕분에 LCD 백라이트의 스펙트럼을 최적화하고 LCD의 색 표현력과 색역을 향상시킬 수 있습니다.
양자점의 캡슐화 방법은 다음과 같습니다.
1) 온칩 방식: 기존의 형광 분말을 양자점(QD) 발광 물질로 대체하는 방식이며, 이는 조명 분야에서 양자점을 캡슐화하는 주요 방법입니다. 온칩 방식의 장점은 필요한 물질의 양이 적다는 것이고, 단점은 재료의 안정성이 높아야 한다는 것입니다.
2) 표면 방식: 이 구조는 주로 백라이트에 사용됩니다. 광학 필름은 양자점(QD)으로 구성되며, 이는 BLU에서 LGP 바로 위에 위치합니다. 그러나 넓은 면적에 걸쳐 광학 필름을 제작하는 데 드는 높은 비용으로 인해 이 방식의 광범위한 적용이 제한되었습니다.
3) 온엣지(On-edge): 양자점(QD) 소재를 스트립 형태로 캡슐화하여 LED 스트립 및 LGP 측면에 배치합니다. 이 방법은 청색 LED와 양자점 발광 소재로 인한 열 및 광학적 방사 효과를 줄여줍니다. 또한, 양자점 소재의 소모량도 감소합니다.
