【摘 要】
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目前白光LED器件普遍采用蓝光GaN芯片激发黄色荧光粉制备而成,器件显色指数不高。为提高显色指数可将多种颜色荧光粉混合后制备白光LED,但这种荧光粉混合物普遍存在相位分离、色度偏移等缺点。利用紫外LED激发单组分的白色荧光粉是解决上述问题有效办法之一,而制备高荧光量子效率的白色荧光粉就成为该法的关键。铅基卤化物钙钛矿材料具有独特的缺陷容忍性以及荧光波长可调、荧光量子效率高等优点有望用于高荧光量子效
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目前白光LED器件普遍采用蓝光GaN芯片激发黄色荧光粉制备而成,器件显色指数不高。为提高显色指数可将多种颜色荧光粉混合后制备白光LED,但这种荧光粉混合物普遍存在相位分离、色度偏移等缺点。利用紫外LED激发单组分的白色荧光粉是解决上述问题有效办法之一,而制备高荧光量子效率的白色荧光粉就成为该法的关键。铅基卤化物钙钛矿材料具有独特的缺陷容忍性以及荧光波长可调、荧光量子效率高等优点有望用于高荧光量子效率白色荧光粉的制备。本文围绕白色荧光卤化物钙钛矿纳米晶的制备展开研究,通过利用具有量子限域效应的核-无定形壳结构卤化物钙钛矿纳米晶为宿主进行掺杂,克服了弱限域效应三维卤化物钙钛矿宿主材料中纳米晶-Mn杂质能量转移效率不足的缺点,实现了低掺杂量下较高的宿主-杂质能量转移效率,从而为调控纳米晶色度提供了新思路。具体内容包括:首先,利用热注射法合成了零维Mn:CsPb（Cl/Br）3@CsPb（Cl/Br）x核-无定形壳量子点。表征了量子点的形貌、结构与光学性质,分析了 Mn/Pb投料比、反应温度和冰水浴时间等实验条件对量子点荧光性质的影响。其次,研究了量子点的荧光动力学,结果表明所制备的量子点可以在较低Mn掺杂量下（6.4%）实现较高的宿主-杂质能量转移效率,量子点导带-Mn能量转移速率常数是传统三维Mn:CsPb（Cl/Br）3纳米立方体的19.3倍。这种低掺杂量下高能量转移效率既可以避免高Mn掺杂量下Mn-Mn相互作用造成的荧光量子效率降低问题,也可以使宿主-杂质间能量转移满足白光纳米晶的要求,从而获得国际照明委员会（CIE）色度坐标为（0.37,0.33）,接近于标准白光的量子点。此外,通过聚苯乙烯和Mn:CsPb（Cl/Br）3@CsPb（Cl/Br）x掺杂核-无定形壳量子点溶液混合后制备的复合物来提高卤化物钙钛矿量子点的稳定性及色度稳定性。在室温下用紫外光进行辐照,在经历开始阶段荧光降低至原有强度的70%之后,复合物荧光强度以及钙钛矿带边发射峰-Mn发射峰荧光强度比率基本保持不变。此外核-无定形壳量子点与聚苯乙烯复合物具有优秀的溶液可加工性,能够同时作为颜色转化材料和涂层材料使用。将复合物涂覆在紫外LED灯珠的半球形表面就可以将芯片的紫外光转换为白光。
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