量子點因其獨特優(yōu)異的光學(xué)特性而被廣泛應(yīng)用于發(fā)光領(lǐng)域,其中最突出的特點是光譜調(diào)諧方便,只需要改變材料的尺寸,就可實現(xiàn)發(fā)光光譜的調(diào)諧。結(jié)合實際應(yīng)用的需要,選取CdSe材料作為主要研究對象,通過改進工藝,采用希萊克技術(shù)隔絕水氧,使用高溫熱注入法,調(diào)整原料中鎘源和鋅源,硒源和硫源的比例,獲得了尺寸分別約為6.0和4.2 nm,發(fā)光峰分別為625和525 nm,半高寬分別為30和28 nm,熒光量子產(chǎn)率分別達到82%和61%的粒徑均一、色純度高且高效穩(wěn)定核殼結(jié)構(gòu)CdSe/ZnS紅光和綠光量子點材料。然后對量子點LED在背光顯示中的應(yīng)用進行了研究,采用合成的紅光和綠光量子點材料替代傳統(tǒng)工藝中的熒光粉材料,通過改進封裝方式,對量子點光轉(zhuǎn)換層采用雙層環(huán)氧樹脂AB膠保護,同時引入PMMA透鏡包覆,從根本上隔絕水氧。最終得到的量子點白光LED,紅綠藍光發(fā)射峰分別為630, 535和453 nm,半高寬別為20, 28和30 nm,三段光譜發(fā)射峰兩側(cè)對稱性良好,有效解決了傳統(tǒng)熒光粉白光LED在紅色光譜波段缺失的問題,并同時實現(xiàn)了單色性好、色純度高、色彩飽和度高等優(yōu)點。在LED積分球光色電測試系統(tǒng)中20 mA... 

【文章來源】：光譜學(xué)與光譜分析. 2020年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

量子點LED燈條封裝結(jié)構(gòu)示意圖

為了觀察合成量子點的微觀形貌和結(jié)構(gòu), 通過HRTEM對合成的兩種量子點進行表征。 圖2(a)和(b)分別為紅光和綠光CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點的掃描電子顯微鏡照片(TEM)圖, HRTEM圖像確認了所得產(chǎn)物的球形形態(tài), 且分散均勻。 圖3(a)和(b)分別為綠光和紅光CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點粒徑分布直方圖, 通過分析測量HRTEM圖中40個粒子的尺寸大小, 產(chǎn)物紅光和綠光核殼結(jié)構(gòu)量子點尺寸分別約為6.0和4.2 nm, 粒徑分布范圍窄, 與吸收光譜的結(jié)果一致。 而且, 在CdSe核周圍可以觀察到均勻的淺灰色ZnS殼, 可區(qū)分晶格平面的存在也表明了合成量子點的高結(jié)晶度。圖3 (a)綠光CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點粒徑分布直方圖; (b)紅光CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點粒徑分布直方圖

圖2 (a)綠光CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點的TEM圖; (b)紅光CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點的TEM圖為了進一步了解合成核殼結(jié)構(gòu)量子點的光學(xué)性質(zhì), 對量子點進行UV-Vis光譜和PL光譜測試。 圖4(a)和(b)分別為紅光CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點的紫外可見光吸收光譜和光致發(fā)光光譜, 圖4(c)和(d)分別為綠光CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)量子點的紫外可見光吸收光譜和光致發(fā)光光譜。 眾所周知, UV-Vis吸收光譜是用于表征CdSe量子點的常用分析工具之一, 因為最低能量吸收特征(第一激子)可以產(chǎn)生帶隙, 粒徑和粒度分布的信息[20]。 可以看到合成的紅綠量子點激子吸收峰都較為明顯, 分別大約在610和510 nm, 這也說明合成量子點的粒徑分布窄。 量子點PL光譜發(fā)光峰波長約625和525 nm, 半高寬窄, 分別為30和28 nm, 從圖中也可以看出發(fā)光峰兩側(cè)分布對稱均勻, 這都可以看出合成量子點單色性好, 色純度高, 為制作高質(zhì)量的量子點白光LED提供了可能。 對比合成紅綠量子點的吸收峰和發(fā)光峰, 可以觀察到明顯的藍移, 這是由于量子尺寸效應(yīng)導(dǎo)致。 而單獨觀察每種量子點的吸收峰和發(fā)射峰, 也會看到明顯的紅移現(xiàn)象, 斯托克位移約15 nm。 核殼型量子點的紫外吸收峰要比發(fā)射波長小20 nm, 一般認為紫外第一吸收峰標志著能夠?qū)α孔狱c進行有效激發(fā)的最大的波長[21]。


本文編號：2944486