基于量子阱/量子点共振能量转移机制的高效率白光LED的研究
发布时间：2021-10-25 10:01
随着节能意识和需求的逐步提高,白光LED固态照明在全世界都得到广泛的关注和发展。目前,白光LED主要采用高效率蓝紫光LED激发荧光粉转化为黄、绿和红光混合得到白光,然而基于荧光粉转化的白光LED存在着易老化、转化效率低、色温偏低等诸多缺点。而采用量子点替代荧光粉作为下转换材料具有转换效率高、稳定性和显色性好等优点。本论文首先采用CdSe/ZnS核壳结构绿、黄、红光量子点及YAG黄色荧光粉作为光转换材料,以InGaN蓝光LED芯片作为激发光源制备五种不同结构的白光LED,分别为直接荧光粉涂敷;绿、黄、红光量子点混合涂敷;绿、红量子点加黄色荧光粉混合涂敷;量子点在荧光粉之上涂敷以及荧光粉在量子点之上涂敷的白光LED。经过测试分析和对比,得出在量子点涂敷在荧光粉之上同时绿色量子点:黄色荧光粉:红色量子点的质量配比定为5:2:1的条件下制备的白光LED器件的显色指数达到了 88,光效为113.5 lm/W,是相对最优化的表面涂敷型白光LED的结构。其次,本论文在研究InGaN量子阱和CdSe/（Zn,Cd）S量子点之间的共振能量转移机理的基础上,设计并制备了纳米孔阵列型量子点白光LED。采用L...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文的主要创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 LED的优势及应用
1.2.1 LED在照明领域的应用
1.2.2 LED在显示领域的应用
1.3 白光LED实现方式
1.4 本论文主要研究内容
第二章 量子点在白光LED中的应用
2.1 量子点简介
2.1.1 量子点的特性
2.1.2 半导体量子点光学特性
2.1.3 量子点器件的主要应用
2.2 量子点作为电致发光材料在LED中的应用
2.3 量子点作为荧光转换材料在LED中的应用
2.3.1 表面涂覆型量子点LED
2.3.2 共振能量转移型量子点LED
2.4 本章小结
第三章 表面涂覆型量子点白光LED的研究
3.1 实验材料和器材
3.2 量子点白光LED的制备流程
3.2.1 荧光粉涂敷LED的制备
3.2.2 量子点涂敷LED的制备
3.2.3 荧光粉和量子点混合涂敷LED的制备
3.2.4 荧光粉在量子点之上涂敷LED的制备
3.2.5 量子点在荧光粉之上涂敷LED的制备
3.3 表面涂覆型量子点白光LED的表征
3.3.1 光学性能表征
3.3.2 色彩学性能表征
3.4 测试结果与讨论
3.4.1 荧光粉与硅胶配比对白光LED光学性能的影响
3.4.2 绿、黄、红三色量子点的配比对白光LED光学性能的影响
3.4.3 量子点与荧光粉混合配比对白光LED光学性能的影响
3.4.4 量子点与荧光粉混合涂敷方式对白光LED光学性能的影响
3.5 本章小结
第四章 基于共振能量转移机制量子点白光LED器件的研究
4.1 纳米孔阵列型量子点白光LED的器件结构
4.2 量子点白光LED的工艺流程
4.3 干涉曝光法制备纳米孔阵列的研究
4.3.1 劳厄德激光干涉光刻系统原理及结构
4.3.2 干涉光刻加工纳米图形结构
4.3.3 小结
4.4 测试结果与分析
4.4.1 不同量子点浓度对量子点白光LED芯片的影响
4.4.2 多色量子点混合旋涂的白光LED的制备
4.4.3 小结
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]半导体照明产业发展现状与趋势[J]. 吴鸣鸣,仇帅,李小佳,徐杰,张艳艳. 新材料产业. 2016(11)
[2]白光LED远程荧光粉技术研究进展与展望[J]. 周青超,柏泽龙,鲁路,钟海政. 中国光学. 2015(03)
[3]红、绿CdSe@ZnS量子点配比对三波段标准白光LED器件的影响[J]. 陈赟汉,张雪,周洁,曹进,张建华,殷录乔,朱文清. 发光学报. 2014(08)
[4]Optimization of light efficacy and angular color uniformity by hybrid phosphor particle size for white light-emitting diode[J]. Dong-Chuan Chen,Zhu-Guang Liu,Zhong-Hua Deng,Chong Wang,Yong-Ge Cao,Quan-Lin Liu. Rare Metals. 2014(03)
[5]纳米材料的特性[J]. 任庆云,王松涛,王志平. 广东化工. 2014(03)
[6]基于量子点的白光二极管的研究进展[J]. 刘鹏,蒋玉蓉,杨盛谊. 半导体光电. 2013(02)
[7]高显色白光LED的制备与研究分析[J]. 胡长奇,张方辉. 功能材料. 2013(03)
[8]胶体量子点多色LED的设计、制备和表征[J]. 张文君,翟保才,许键. 光电工程. 2012(11)
[9]垂直结构多色量子点LED（QD-LED）最新进展[J]. 张文君,许键,翟保才. 光学技术. 2012(05)
[10]LED是汽车照明应用发展的趋势[J]. 陶永亮. 轻型汽车技术. 2012(Z1)
博士论文
[1]量子点荧光粉发光机理、LED制备及用于可见光通信的带宽特性研究[D]. 林以军.吉林大学 2016
[2]Ⅱ-Ⅵ族油溶性量子点的制备、修饰及应用研究[D]. 王解兵.上海交通大学 2013
[3]CdTe及其核壳结构纳米晶的水相合成与荧光性能研究[D]. 王美平.成都理工大学 2012
硕士论文
[1]基于ZnO做电子传输层的白光量子点LED研究[D]. 张迪.天津工业大学 2016
[2]量子点与有机聚合物复合电致发光[D]. 刘志民.北京交通大学 2014
[3]量子点发光二极管的制备与稳定性研究[D]. 陶景.河南大学 2013
[4]LED照明灯具寿命影响因素及测试方法的研究[D]. 邹琳.大连工业大学 2013
[5]熔融法制备较高密度PbSe量子点玻璃关键技术的研究[D]. 张艳妮.浙江工业大学 2012
[6]镀膜玻璃的生产工艺和膜层性能的研究[D]. 王春华.大连海事大学 2011
[7]化学法制备雄黄量子点及其机理的研究[D]. 杨菲.哈尔滨工业大学 2011
[8]以聚芴类蓝光为主体材料的聚合物白光发光二极管的研究[D]. 王保争.华南理工大学 2011
[9]单基白光LED硅酸盐荧光粉的合成、表征和发光性质[D]. 陈茜.湖南师范大学 2011
[10]用于白光LED的有机/无机荧光粉的研制[D]. 张睿君.大连理工大学 2006
本文编号：3457171
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文的主要创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 LED的优势及应用
1.2.1 LED在照明领域的应用
1.2.2 LED在显示领域的应用
1.3 白光LED实现方式
1.4 本论文主要研究内容
第二章 量子点在白光LED中的应用
2.1 量子点简介
2.1.1 量子点的特性
2.1.2 半导体量子点光学特性
2.1.3 量子点器件的主要应用
2.2 量子点作为电致发光材料在LED中的应用
2.3 量子点作为荧光转换材料在LED中的应用
2.3.1 表面涂覆型量子点LED
2.3.2 共振能量转移型量子点LED
2.4 本章小结
第三章 表面涂覆型量子点白光LED的研究
3.1 实验材料和器材
3.2 量子点白光LED的制备流程
3.2.1 荧光粉涂敷LED的制备
3.2.2 量子点涂敷LED的制备
3.2.3 荧光粉和量子点混合涂敷LED的制备
3.2.4 荧光粉在量子点之上涂敷LED的制备
3.2.5 量子点在荧光粉之上涂敷LED的制备
3.3 表面涂覆型量子点白光LED的表征
3.3.1 光学性能表征
3.3.2 色彩学性能表征
3.4 测试结果与讨论
3.4.1 荧光粉与硅胶配比对白光LED光学性能的影响
3.4.2 绿、黄、红三色量子点的配比对白光LED光学性能的影响
3.4.3 量子点与荧光粉混合配比对白光LED光学性能的影响
3.4.4 量子点与荧光粉混合涂敷方式对白光LED光学性能的影响
3.5 本章小结
第四章 基于共振能量转移机制量子点白光LED器件的研究
4.1 纳米孔阵列型量子点白光LED的器件结构
4.2 量子点白光LED的工艺流程
4.3 干涉曝光法制备纳米孔阵列的研究
4.3.1 劳厄德激光干涉光刻系统原理及结构
4.3.2 干涉光刻加工纳米图形结构
4.3.3 小结
4.4 测试结果与分析
4.4.1 不同量子点浓度对量子点白光LED芯片的影响
4.4.2 多色量子点混合旋涂的白光LED的制备
4.4.3 小结
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]半导体照明产业发展现状与趋势[J]. 吴鸣鸣,仇帅,李小佳,徐杰,张艳艳. 新材料产业. 2016(11)
[2]白光LED远程荧光粉技术研究进展与展望[J]. 周青超,柏泽龙,鲁路,钟海政. 中国光学. 2015(03)
[3]红、绿CdSe@ZnS量子点配比对三波段标准白光LED器件的影响[J]. 陈赟汉,张雪,周洁,曹进,张建华,殷录乔,朱文清. 发光学报. 2014(08)
[4]Optimization of light efficacy and angular color uniformity by hybrid phosphor particle size for white light-emitting diode[J]. Dong-Chuan Chen,Zhu-Guang Liu,Zhong-Hua Deng,Chong Wang,Yong-Ge Cao,Quan-Lin Liu. Rare Metals. 2014(03)
[5]纳米材料的特性[J]. 任庆云,王松涛,王志平. 广东化工. 2014(03)
[6]基于量子点的白光二极管的研究进展[J]. 刘鹏,蒋玉蓉,杨盛谊. 半导体光电. 2013(02)
[7]高显色白光LED的制备与研究分析[J]. 胡长奇,张方辉. 功能材料. 2013(03)
[8]胶体量子点多色LED的设计、制备和表征[J]. 张文君,翟保才,许键. 光电工程. 2012(11)
[9]垂直结构多色量子点LED（QD-LED）最新进展[J]. 张文君,许键,翟保才. 光学技术. 2012(05)
[10]LED是汽车照明应用发展的趋势[J]. 陶永亮. 轻型汽车技术. 2012(Z1)
博士论文
[1]量子点荧光粉发光机理、LED制备及用于可见光通信的带宽特性研究[D]. 林以军.吉林大学 2016
[2]Ⅱ-Ⅵ族油溶性量子点的制备、修饰及应用研究[D]. 王解兵.上海交通大学 2013
[3]CdTe及其核壳结构纳米晶的水相合成与荧光性能研究[D]. 王美平.成都理工大学 2012
硕士论文
[1]基于ZnO做电子传输层的白光量子点LED研究[D]. 张迪.天津工业大学 2016
[2]量子点与有机聚合物复合电致发光[D]. 刘志民.北京交通大学 2014
[3]量子点发光二极管的制备与稳定性研究[D]. 陶景.河南大学 2013
[4]LED照明灯具寿命影响因素及测试方法的研究[D]. 邹琳.大连工业大学 2013
[5]熔融法制备较高密度PbSe量子点玻璃关键技术的研究[D]. 张艳妮.浙江工业大学 2012
[6]镀膜玻璃的生产工艺和膜层性能的研究[D]. 王春华.大连海事大学 2011
[7]化学法制备雄黄量子点及其机理的研究[D]. 杨菲.哈尔滨工业大学 2011
[8]以聚芴类蓝光为主体材料的聚合物白光发光二极管的研究[D]. 王保争.华南理工大学 2011
[9]单基白光LED硅酸盐荧光粉的合成、表征和发光性质[D]. 陈茜.湖南师范大学 2011
[10]用于白光LED的有机/无机荧光粉的研制[D]. 张睿君.大连理工大学 2006
本文编号：3457171
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3457171.html
