發(fā)布時間：2020-06-30 03:24

【摘要】：碳量子點(CQDs)是一種粒徑小于10 nm的準零維碳納米顆粒,擁有碳材料的環(huán)境友好的特征,對環(huán)境和人體幾乎沒有毒性,同時又具有半導體量子點優(yōu)異的光學特性。其優(yōu)異的光學性質(zhì)及環(huán)境友好的特點使其在量子點基電致發(fā)光二極管(QLEDs)和白光發(fā)光二極管(WLEDs)領域擁有潛在的應用價值。一方面,對于QLEDs,針對CQDs發(fā)光層存在的固態(tài)猝滅、熒光量子產(chǎn)率較低、成膜能力差及電導能力差的問題,本文旨在通過選擇合適的碳源及表面修飾添加劑來控制合成具有固態(tài)防猝滅能力、高熒光量子產(chǎn)率、良好的電導特性和成膜能力的CQDs。另一方面,對于WLEDs,為了滿足人們對環(huán)境友好型高顯色指數(shù)(CRI)和相關色溫(CCT)可調(diào)的需求,本文旨在通過選擇合適的芯片和CQDs熒光粉,開發(fā)低耗、簡單的可控制作WLEDs的工藝;并針對長波長CQDs熒光粉稀少的問題,本文旨在通過高效合成及分離純化手段獲得多色長波長CQDs,并通過分析其熒光性能,以獲得對所制備多色長波長CQDs的發(fā)光機制的認識。具體的研究內(nèi)容及結果如下:1、CQDs作為發(fā)光層在QLEDs中的應用。首先,以含苯環(huán)共軛結構的鄰苯二甲酸為碳源、十六烷胺為修飾添加劑,一步溶劑熱法合成了平均粒徑為6.7 nm的長鏈鈍化CQDs(L-CQDs),L-CQDs的石墨結構使其有利于電子傳輸。L-CQDs在紫外激發(fā)下發(fā)出明亮的藍光,量子產(chǎn)率為13%,具有激發(fā)獨立特性;同時L-CQDs具有固態(tài)防猝滅的能力及良好的成膜能力。最后,將L-CQDs作為發(fā)光層材料制作了QLEDs,器件在4 8 V電壓下發(fā)出藍光,具有良好的光穩(wěn)定性,器件的啟亮電壓為5 V,最大亮度為5.4 cd/m~2。2、CQDs作為熒光粉在WLEDs中的應用。采用柱層析法分離以鄰苯二甲酸和鄰苯二胺為原料一步溶劑熱法制備的CQDs混合溶液,得到發(fā)光顏色為綠光(G-CQDs)、黃光(Y-CQDs)和橙光(O-CQDs)的CQDs。三種CQDs都只有一種發(fā)光中心,G-和Y-CQDs的不同PL發(fā)射主要由量子尺寸效應決定;而O-CQDs的PL發(fā)射過程與G-和Y-CQDs不同,其PL發(fā)射主要來源于其表面氧化形成的表面缺陷態(tài)。另外,在不需要固化劑和分散劑的情況下,通過紅光、綠光和藍光CQDs溶液的簡單混合制作了固態(tài)發(fā)光的紅綠藍CQDs熒光膜,并通過調(diào)控三種CQDs溶液的體積比制作出高CRI(83 88)、CCT可調(diào)(3466 7368K)的WLEDs。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.1;TQ422

【參考文獻】

相關碩士學位論文 前2條

1 張峰;碳量子點基發(fā)光薄膜的合成及其光致和電致發(fā)光性質(zhì)[D];太原理工大學;2017年

2 趙永強;基于單一基碳點白光熒光粉的LED[D];太原理工大學;2015年

本文編號：2734785