高色域量子点LED及其在背光显示中的应用研究
发布时间：2020-12-28 22:26
量子点因其独特优异的光学特性而被广泛应用于发光领域,其中最突出的特点是光谱调谐方便,只需要改变材料的尺寸,就可实现发光光谱的调谐。结合实际应用的需要,选取CdSe材料作为主要研究对象,通过改进工艺,采用希莱克技术隔绝水氧,使用高温热注入法,调整原料中镉源和锌源,硒源和硫源的比例,获得了尺寸分别约为6.0和4.2 nm,发光峰分别为625和525 nm,半高宽分别为30和28 nm,荧光量子产率分别达到82%和61%的粒径均一、色纯度高且高效稳定核壳结构CdSe/ZnS红光和绿光量子点材料。然后对量子点LED在背光显示中的应用进行了研究,采用合成的红光和绿光量子点材料替代传统工艺中的荧光粉材料,通过改进封装方式,对量子点光转换层采用双层环氧树脂AB胶保护,同时引入PMMA透镜包覆,从根本上隔绝水氧。最终得到的量子点白光LED,红绿蓝光发射峰分别为630, 535和453 nm,半高宽别为20, 28和30 nm,三段光谱发射峰两侧对称性良好,有效解决了传统荧光粉白光LED在红色光谱波段缺失的问题,并同时实现了单色性好、色纯度高、色彩饱和度高等优点。在LED积分球光色电测试系统中20 mA...
【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2020年04期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
量子点LED灯条封装结构示意图
为了观察合成量子点的微观形貌和结构, 通过HRTEM对合成的两种量子点进行表征。 图2(a)和(b)分别为红光和绿光CdSe/ZnS核壳结构量子点的扫描电子显微镜照片(TEM)图, HRTEM图像确认了所得产物的球形形态, 且分散均匀。 图3(a)和(b)分别为绿光和红光CdSe/ZnS核壳结构量子点粒径分布直方图, 通过分析测量HRTEM图中40个粒子的尺寸大小, 产物红光和绿光核壳结构量子点尺寸分别约为6.0和4.2 nm, 粒径分布范围窄, 与吸收光谱的结果一致。 而且, 在CdSe核周围可以观察到均匀的浅灰色ZnS壳, 可区分晶格平面的存在也表明了合成量子点的高结晶度。图3 (a)绿光CdSe/ZnS核壳结构量子点粒径分布直方图; (b)红光CdSe/ZnS核壳结构量子点粒径分布直方图
图2 (a)绿光CdSe/ZnS核壳结构量子点的TEM图; (b)红光CdSe/ZnS核壳结构量子点的TEM图为了进一步了解合成核壳结构量子点的光学性质, 对量子点进行UV-Vis光谱和PL光谱测试。 图4(a)和(b)分别为红光CdSe/ZnS核壳结构量子点的紫外可见光吸收光谱和光致发光光谱, 图4(c)和(d)分别为绿光CdSe/ZnS核壳结构量子点的紫外可见光吸收光谱和光致发光光谱。 众所周知, UV-Vis吸收光谱是用于表征CdSe量子点的常用分析工具之一, 因为最低能量吸收特征(第一激子)可以产生带隙, 粒径和粒度分布的信息[20]。 可以看到合成的红绿量子点激子吸收峰都较为明显, 分别大约在610和510 nm, 这也说明合成量子点的粒径分布窄。 量子点PL光谱发光峰波长约625和525 nm, 半高宽窄, 分别为30和28 nm, 从图中也可以看出发光峰两侧分布对称均匀, 这都可以看出合成量子点单色性好, 色纯度高, 为制作高质量的量子点白光LED提供了可能。 对比合成红绿量子点的吸收峰和发光峰, 可以观察到明显的蓝移, 这是由于量子尺寸效应导致。 而单独观察每种量子点的吸收峰和发射峰, 也会看到明显的红移现象, 斯托克位移约15 nm。 核壳型量子点的紫外吸收峰要比发射波长小20 nm, 一般认为紫外第一吸收峰标志着能够对量子点进行有效激发的最大的波长[21]。
本文编号：2944486
【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2020年04期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
量子点LED灯条封装结构示意图
为了观察合成量子点的微观形貌和结构, 通过HRTEM对合成的两种量子点进行表征。 图2(a)和(b)分别为红光和绿光CdSe/ZnS核壳结构量子点的扫描电子显微镜照片(TEM)图, HRTEM图像确认了所得产物的球形形态, 且分散均匀。 图3(a)和(b)分别为绿光和红光CdSe/ZnS核壳结构量子点粒径分布直方图, 通过分析测量HRTEM图中40个粒子的尺寸大小, 产物红光和绿光核壳结构量子点尺寸分别约为6.0和4.2 nm, 粒径分布范围窄, 与吸收光谱的结果一致。 而且, 在CdSe核周围可以观察到均匀的浅灰色ZnS壳, 可区分晶格平面的存在也表明了合成量子点的高结晶度。图3 (a)绿光CdSe/ZnS核壳结构量子点粒径分布直方图; (b)红光CdSe/ZnS核壳结构量子点粒径分布直方图
图2 (a)绿光CdSe/ZnS核壳结构量子点的TEM图; (b)红光CdSe/ZnS核壳结构量子点的TEM图为了进一步了解合成核壳结构量子点的光学性质, 对量子点进行UV-Vis光谱和PL光谱测试。 图4(a)和(b)分别为红光CdSe/ZnS核壳结构量子点的紫外可见光吸收光谱和光致发光光谱, 图4(c)和(d)分别为绿光CdSe/ZnS核壳结构量子点的紫外可见光吸收光谱和光致发光光谱。 众所周知, UV-Vis吸收光谱是用于表征CdSe量子点的常用分析工具之一, 因为最低能量吸收特征(第一激子)可以产生带隙, 粒径和粒度分布的信息[20]。 可以看到合成的红绿量子点激子吸收峰都较为明显, 分别大约在610和510 nm, 这也说明合成量子点的粒径分布窄。 量子点PL光谱发光峰波长约625和525 nm, 半高宽窄, 分别为30和28 nm, 从图中也可以看出发光峰两侧分布对称均匀, 这都可以看出合成量子点单色性好, 色纯度高, 为制作高质量的量子点白光LED提供了可能。 对比合成红绿量子点的吸收峰和发光峰, 可以观察到明显的蓝移, 这是由于量子尺寸效应导致。 而单独观察每种量子点的吸收峰和发射峰, 也会看到明显的红移现象, 斯托克位移约15 nm。 核壳型量子点的紫外吸收峰要比发射波长小20 nm, 一般认为紫外第一吸收峰标志着能够对量子点进行有效激发的最大的波长[21]。
本文编号：2944486
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