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为何量子点被学术取家当手艺研究人员存眷?

文章泉源:本站编纂 更新工夫:2019-03-21 14:13:58   阅读次数:

       

         白光LED曾经在人们生涯中得到了普遍运用,蓝光LED取下转换荧光质料联合的红色光源,这类光谱可调控的白光解决方案已经运用在了诸多消耗级产物傍边,不管从液晶显示面板的背光源到LED照明灯胆。跟着市场需求的提拔和技术革新,LED白光光源曾经从最后的寻求知足高效率,下亮度转变为可控光和更高的色彩品格。我们针对下转换荧光质料,引见一些有关LED显现取照明的新技术偏向。相识我们为何要运用量子点作为下一代光转换质料运用在LED显现取照明中。

下品格照明

传统的LED照明一样平常是蓝光LED联合YAG荧光粉构成的白光,具有高光效、低成本等长处。但其光谱取人们风俗的太阳光来说另有肯定差异,提拔显色指数的偏向重要是经由过程增加多种下转换荧光质料,如多种色彩宽谱荧光粉,使得LED白光光谱更靠近齐光谱局限。但有人却反其道行之,实验运用窄半峰宽的多色激光组合作为白光光源,去磨练是不是能被人们所接管。

      来自美国能源部桑迪亚国度实验室(SNL)的研究人员J.Y. Tsao用蓝、绿、黄、红四种色彩的激光组合成红色光源。


图1:四色激光白光照明原理图

该团队很好偶,二极管激光器的白光是不是会影响人眼,而不像LED发生的白光。 为了磨练这个问题,研究人员在新墨西哥大学高科技质料中央展开了一系列测试。经由过程四色激光取白炽灯做对照,经由过程四十名志愿者的盲选测试,在志愿者关于光源的选择上没有明显的偏好,那意味着激光作为白光光源取传统白炽灯所具有的下显色指数关于人们作为照明使用者来讲差异不明显。该研讨效果关于我们运用窄峰宽光谱组合作为白光光源黑白常有鉴戒代价的。

宽色域显现

基于LED背光的液晶显示手艺现在是电视取手机市场的支流,LED作为红色光源,需求经由多种处置惩罚构成RGB像素点去发生可被人感知的图象。


图2:液晶电视拆解原理图

不同颜色的像素点重要经由过程背光光源联合滤光片实现,这里先不睁开讲,我们有机会再具体引见。传统荧光粉具有较宽的半峰宽,在经由滤光片后会被吸取其过剩光谱的能量,这不仅形成了效力的下落,其透过滤光片的光谱的半峰宽也较宽,色域掩盖面积不敷光。如下图所示,若是我们具有较窄的半峰宽光谱如24nm的白、绿、蓝色光,那么他们的大部分光谱可间接经由过程滤光片,其色域可大幅凌驾NTSC的尺度。

 


图3:量子点取差别半峰宽色域面积

 

说到这里或许有人曾经发明,盘绕下品格照明取宽色域显现,皆提到了一个主要的参数,就是窄的半峰宽光谱。量子点(Quantum Dots)质料的粒径一样平常介于1~10nm之间,因为电子和空穴被量子限域,一连的能带构造酿成分立能级构造,因而发光光谱异常窄(20-30nm),色度纯下,色域广,可大幅凌驾NTSC的色域局限(>100%);同时经由过程彩色滤光片光吸收消耗小,可实现低功耗显现。因为量子限域效应,同一种质料只需求转变量子点颗粒尺寸便可实现全部可见光谱区的掩盖。能够将多种差别尺寸的量子点根据肯定比例混淆,实现类似于太阳光的自然光色,获得较下的显色指数。量子点恰是因为具有以上特性,被学术取家当手艺研究人员存眷。

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