在纳米技术和量子点发光的灯

在1960年代,纳米技术领域的第一次出现在过去二十年大幅增加,将承担越来越重要的作用在许多行业的未来。

目前,纳米技术活动的70%是在能源、电子、生物医学,¹但是地里正在产生越来越大的影响在不同的行业,如环境科技、汽车、国防、化妆品、农产品和纺织品。据预测,2024年全球市场纳米技术将达到1250亿美元。²

纳米技术是什么?

纳米技术是一种新的科学领域集中在操纵物质的分子结构改变的内在属性材料或创建新材料。亚博网站下载它描述了材料和设备的创造”,小说的功能和属性在几何或基于m亚博网站下载aterial-specific纳米结构的特点。”³

例如,石墨烯是碳分子的改变创造圆柱形表只有一个原子厚。石墨烯具有任何已知材料的电子迁移率最高,比钻石更强大,比钢铁、比铝轻和超过97%透明从紫外到远红外波长的光。⁴

石墨烯也非常灵活,房地产的发展,研究人员利用“智能纹身”或“电子皮肤”。这些石墨烯补丁可以作为无线传感器监测人体脉搏、水化、呼吸和身体运动。⁵

一块石墨烯健康监测脉搏、呼吸和水化。图片来源:ICFO,源。

量子点纳米技术

一个纳米技术已发现应用程序从电子显示屏到生物医学治疗是量子点(量子点)。量子点是单一纳米粒子(纳米晶体)直径约为2 - 10纳米(yabo214纳米),所以这些都是微小的半导体。他们的显著特点是他们拥有电子和光学性质。

他们发出自己的纯洁,单色光暴露在光或电。光的颜色取决于粒子的形状和大小。

小点发出短波,接近的紫色一端可见光谱(约380 - 450海里),而大点发出波长较长的红色光谱(约620 - 750海里)。

量子点是有用的在一个大范围的光子,荧光和电化学应用程序由于这个“可调谐性”来产生不同的光输出。他们也非常节能:几乎100%的能源应用到QD系统发射光。

镉和硒的不同大小的量子点和硫化锌外壳中包含这些瓶,悬浮在传热流体。荧光的波长依赖于量子点的大小和形状。图片来源:赖斯大学的催化和纳米材料实验室亚博网站下载通过知识共享许可协议3.0 CC冲锋队。

量子点是由一系列的材料,其中包括:亚博网站下载

• 硒化镉
• 硫化锌
• 磷化铟
• 铅硫化
• 硒化锌

他们通常在保护聚合物涂层,以防止任何毒素从浸出时在人体使用。photo-physical属性被利用在生物医学领域帮助开发更多的“个性化”的医学方法和治疗癌症和其他疾病。

量子点为例,可以包裹在壳被调整来寻找并附着在受体在体内的疾病。集群的荧光颗粒可以被检测到,为医生提供一种非侵入性技术来确yabo214定有害细胞,如癌症的确切位置。

量子点甚至可以用来运输治疗药物在体内。例如,尽量减少对周围的有害影响,健康细胞,它们能够提供直接向肿瘤细胞化疗药物。⁶

量子点聚集在癌细胞(红色)帮助内科医生和外科医生精确定位和治疗这种疾病。酒吧= 20µm规模。图片来源:源

量子点显示行业

显示产业不断寻找技术可以提供更明亮,高分辨率和更生动的屏幕上的图像。量子点行业已经迅速适应了。

一个常见的方法是层量子点增强电影(QDEF) LED背光屏幕来提高图像质量。蓝色LED背光是量子点通过转化为纯红色和绿色的光,结合蓝色创建RGB像素。

有多种方法,量子点可以被纳入显示利用他们的光学/视觉和电子性质。IEEE已经分类的一些主QD显示器类型,这些包括:⁶

Photo-Emissive QD电视

量子点是用作过滤层。蓝色背光激发点和他们自己变成了红色和绿色的亚像素;微小孔的滤层允许背光发光并创建蓝色亚像素。这个结构的好处包括:

• 广泛的视角
• 更好的效率比传统的液晶显示器和亮度(三倍)
• 他们可以利用现有的LCD制造基础设施和设备制造。

电视photo-emissive量子点结构。图片来源:詹姆斯教务长,来源:IEEE频谱。

Photo-Enhanced量子点的电视

量子点之间插入一个LED阵列和颜色过滤器是用来净化电视背光,增强图像的颜色在屏幕上。一些的好处包括:

• 没有老化(与有机发光两极管屏幕)
• 鲜艳的颜色在高亮度达到顶峰
• 低成本生产
• 可以使用现有的LCD制造的生产设备和基础设施。

电视photo-enhanced量子点结构。图片来源:詹姆斯教务长,来源:IEEE频谱。

Electro-Emissive QD电视

电流是量子点应用于直接导致它们发光(无背光)。这种结构的优点包括:

• 长寿命
• 柔性基板
• 完美的视角
• 完美的黑色水平
• 快速刷新频率
• 不需要过滤层
• 潜在的低成本制造

结构electro-emissive量子点的电视。图片来源:詹姆斯教务长,来源:IEEE频谱。

量子点MicroLED电视与

一些microLED电视利用一系列微观量子点单色led与提供红色和绿色亚像素的颜色转换。这个结构的好处包括:

• 最亮的显示技术
• 完美的视角
• 快速刷新频率
• 完美的黑人
• 不需要过滤
• 可信赖的柔性基板上

电视microLED量子点结构。图片来源:詹姆斯教务长,来源:IEEE频谱。

MicroLED显示需要一个独特的制造的基础设施。已经有多个商业产品使用QD技术在市场上。2013年索尼Triluminos电视是第一个。三星的量子点(ql)领导的电视已经成为普遍而于2017年首次发布。

三星最新的创新是其Neo ql电视用miniLED代替标准LED背光面板背光提供更精确的亮度控制(本地调光)。

量子显示质量和性能

量子点显示仍在与传统显示相同的质量问题,尽管他们可能提供更好的视觉表现。无论结构和制造技术利用,不均匀(瑕疵),死像素和可能发生的不均匀性。

如果他们不是在生产过程中发现并改正这些缺陷mar的观看体验,导致客户的不满。辐射的视觉检查解决方案测量显示一致性和性能在像素和亚像素级别,与精确的空间分辨率0.45µm一样好。

辐射视觉系统已经开发了专有技术测量和校正pixel-to-pixel microLED的变化,OLED和类似的发射显示。

确保绝对今天ultra-high-resolution显示的质量,他们的普尔文^®成像光度计和色度计符合人类视觉感知的敏锐性和洞察力的光和颜色。

辐射的解决方案使QD显示制造商与亚像素精度评估性能和一致性,以生产线的速度和可重复的结果当单独使用或结合显微镜镜头。

辐射ProMetric公司Y与显微镜透镜成像光度计,用来测量一个OLED显示器的亚像素。图片来源:辐射视觉系统

引用

1. 全球纳米技术市场(通过组件和应用程序),融资与投资、专利分析和27个公司简介和最新发展,预测到2024年。报告2018年4月发表的研究和市场。
2. 同前。
3. Yaniv, Z。”,纳米技术和显示应用程序。“演示应用纳米技术,Inc ., 2015年2月。
4. 野蛮,N。”,明天的产业:从有机纳米材料。亚博网站下载“自然,2019年12月11日。
5. 妞妞,S。身体,et al .,“无线传感器网络领域基于可伸缩的被动标记,“自然电子、2号,第368 - 360页,2019年8月15日。doi:10.1038 / s41928 - 019 - 0286 - 2
6. 方,M。,等。“癌症研究量子点:现状、现存问题和未来的观点。“癌症生物学和医学9(3):151 - 163年,2012年9月。doi:10.7497 / j.issn.2095-3941.2012.03.001
7. 罗,Z。曼德,J . Yurek, J。”,你的电视指南的量子点的未来。“IEEE Spectrum, 2018年2月22日。

确认

从材料最初由安妮康宁辐射视觉亚博网站下载系统。

这些信息已经采购,审核并改编自辐射视觉系统提供的材料。亚博网站下载

在这个来源的更多信息,请访问辐射视觉系统。