量子点发光薄膜的制备及其构筑白光装置研究

摘要

基于荧光量子点（quantum dots, QDs）优越的光学性质，本论文中我们首先用马来酸单酯修饰油溶性量子点，得到水溶性量子点，然后采用层层自组装技术将其组装得到聚合物/量子点和全量子点发光薄膜。简单考察了薄膜的荧光性能，并且初步用其构筑白光装置。柔性发光材料，具有可折叠性和抗裂性的优势，被广泛用于折叠式光电器件。我们采用喷雾干燥技术将量子点作为发光中心嵌入到无机物基质中，得到量子点荧光粉。将红色量子点荧光粉与聚合物混合固化得到柔性发光薄膜，该薄膜与商用白光发光二极管（White light-emitting diodes, WLEDs）结合可改善其白光质量。
　　具体工作包括如下部分：
　　（1）层层组装稳定的水溶性量子点获得发光薄膜。这部分工作以制备水溶性量子点为基础，进而采用层层组装技术获得了量子点发光薄膜。用容易制备的马来酸单酯表面活性剂修饰疏水性的量子点，采用简单高效的相转移的方法得到荧光强度高、稳定性好、表面带大量负电荷的水溶性量子点。该水溶性量子点的这些特性对于其应用于静电组装量子点薄膜是非常有利的。因此，我们将此带负电荷的水溶性量子点与带正电荷的聚二烯二甲基氯化铵（PDDA）层层自组装，得到量子点发光薄膜。通过层层组装单色量子点，我们成功制备了红色、绿色和蓝色的单色发光薄膜。通过准确地调整单色发光组分间的相对比例，我们得到一个白色发光薄膜，在紫外灯（365 nm）下，它发出明亮的优质白光，其色坐标位于（0.3509，0.3483）、相关色温（CCT）为4766 K、显色指数（CRI，Ra）为89.5。为了简化实验过程，减少聚合物对发光薄膜性能影响，我们用两种带相反电荷的量子点组装得到全量子点发光薄膜，通过组装相同色或者不同色的量子点可得到单色或者混合色甚至白色的发光薄膜。从而，本章节讲述了一种简便的发光薄膜的设计和制备方法，该薄膜在显示和固态照明设备具有潜在的应用价值。
　　（2）用以量子点为发光中心的高质量红色发光荧光粉制备柔性薄膜应用于固态照明。我们在本工作中提出了一种新的概念—量子点荧光粉。描述了采用喷雾干燥技术制备了一系列的基于胶体量子点嵌入到无机盐或纳米氧化物组装体中的量子点荧光粉。量子点荧光粉是以荧光量子点为发光中心，以近微米的无机盐或纳米氧化物组装体为基质的一类发光粉体。此量子点荧光粉保留了所嵌入量子点的所有优越光学特性，如可调谐且纯粹的色彩、明亮的发射、宽带吸收等。此外，红色量子点荧光粉与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合固化成膜可获得具有一定的散射能力的柔性复合薄膜，将此薄膜与商品化的WLED结合可实现显色指数（CRI）大于90，相关色温（CCT）小于6000 K，同时拥有更逼近白光标准坐标（0.333，0.333）的色坐标。

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2量子点的发光性质

1.3量子点的合成及表面修饰

1.3.1量子点的合成

1.3.2量子点的表面修饰

1.4量子点光致发光薄膜的制备

1.5量子点光致发光薄膜的应用

1.6选题依据及研究内容

第二章 LBL法制备量子点光致发光薄膜

2.1 引言

2.2 PDDA/QDs光致发光薄膜的制备

2.2.1 实验部分

2.2.2 结果与讨论

2.2.3 小结

2.3 QD/QD光致发光薄膜的制备

2.3.1 实验部分

2.3.2 结果与讨论

2.3.3小结

2.4 本章小结

第三章 柔性量子点光致发光薄膜的制备及应用

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

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