面向广色域白光LED应用的合金化绿光量子点研究.pdf

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1、面向广色域白光LED应用的合金化绿光量子点研究黄鹏2015年6月中图分类号：UDC分类号：面向广色域白光LED应用的合金化绿光量子点研究作者姓名黄鹏学院名称材料学院指导教师钟海政答辩委员会主席邢长民申请学位工学硕士学科专业材料工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月Green-emissionGradientlyAlloyedQuantumDotsForWhite-Light-EmittingDiodesWithWideColorGamutCandidateName：PengHuangSchoolorDepartment:Mat

2、erialScienceandEngineeringFacultyMentor:Prof.HaizhengZhongChair,ThesisCommittee：Dr.ChangMinXingDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：MaterialEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特

3、别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要色域范围是显示器件性能的重要参数，量子点材料具有优异的发光性能，具有量子效率高、发光波长连续可调、半峰宽窄等特点，在提高显示器件的色域方面具有突出优势。经过多年的发展，基于量子点的背光源技术已经开始产业化，量子点背光液晶电视已经问世，正在进入推广和扩大阶段。然而量子点

4、技术在材料和工艺等方面仍然存在很多工程问题，例如：量子点合成工艺复杂，还有很大的优化空间；与应用相关的量子点热稳定性研究报道较少；与量子点匹配的封装工艺还不成熟，目前采用的转光膜或插入式的溶液都存在明显的设计缺陷。本论文以面向广色域白光LED应用的合金化绿光量子点为对象，开展了以合金化CdxZn1-xSeyS1-y量子点的包覆方法、热稳定性及白光LED应用的研究。主要结果如下：(1)合金化CdxZn1-xSeyS1-y和CdxZn1-xSeyS1-y/ZnS量子点制备工艺的优化设计。采用高温注入合成法制备了CdxZn1-xSeyS1-y量子点

5、并研究了波长、半峰宽和荧光强度随时间变化关系。通过比较不同包覆条件如：包覆温度、包覆次数和包覆材料中硫醇的种类，得到了最优的包覆规律：采用十二硫醇作为包覆材料的硫源，低温包覆多次或先低温后高温包覆多次。通过改变制备方法可以得到不同壳层厚度，能带结构的不同量子效率为90%、波长为510-540nm、半峰宽小于35nm的材料。(2)合金化CdxZn1-xSeyS1-y和CdxZn1-xSeyS1-y/ZnS量子点热稳定性的研究。在材料制备的上，比较不同壳层厚度，合金化梯度不同，厚壳层与既有梯度化又有薄壳层量子点的热稳定性。根据理论分析提出了热淬灭

6、模型，并发现壳层厚度越厚，合金化梯度化越缓或两者都有的量子点材料具有高的热淬灭温度。(3)与K2SiF6:Mn(KSF)配合制备应用于广色域白光LED的器件。在材料制备的基础上，采用双色：绿色CdxZn1-xSeyS1-y/ZnS量子点，红色K2SiF6:Mn(KSF)的策略，研究了CdxZn1-xSeyS1-y/ZnS量子点波长对白光LED器件色域的影响。采用波长为515nm，半峰宽为32nm的绿光量子点材料与KSF配合，制得高流明效率（35~60lm/W)、I北京理工大学硕士学位论文色域为120%，匹配度为100%的白光LED。关键词：广

7、色域；合金化量子点；白光LED；热稳定性；II北京理工大学硕士学位论文AbstractQuantumdotsareemergingasnewfunctionalmaterialstoenhancethecolorperformanceofdisplaydevices.Aftermanyyearsofdevelopment,quantumdotsbasedLEDbacklighthasbeenappliedinliquidcrystaldisplay,producingTVandcomputerscreeninthemarket.Toreduc

8、ethepriceandenlargethemarket,urgentworksisneededtosolvetheengineeringproblemsfromm