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合肥工业大学研发新型量子点显示材料
2018-8-30 13:59:09  出处:cnread.net
 

合肥工业大学29日消息:该校科研人员首次将石墨相氮化碳(g-C3N4)应用于下一代量子点显示技术。该团队成功合成了石墨相氮化碳(g-C3N4)新型量子点显示材料,并以其作为发光层,制备出全新的量子点显示(QLED)器件。该研究成果发表在国际著名学术期刊《今日材料》,为量子点显示技术的发展开辟了高效环保的全新材料方向。

  量子点显示(QLED)被认为是继有机发光显示(OLED)后的下一代显示技术,具有色纯度高、色域宽、成本低等优点,易于实现大屏幕、全彩色、柔性显示。其克服了有机发光显示(OLED)发光材料在稳定性、材料提纯、效率、器件寿命等方面的缺陷,是虚拟增强现实技术和智能可穿戴显示设备的理想之选。目前,量子点材料研究多集中于核-壳结构的硫、硒化镉与硫、硒化锌和钙钛矿纳米晶,其中的重金属易带来环保问题,从而制约量子点显示技术的发展和应用,亟需开发新型环保的高效量子点材料。

  该校材料科学与工程学院陈雷教授课题组,与中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、广东省科学院广东省稀有金属研究所等单位合作,采用热聚法合成了具有类石墨烯二维片层结构的氮化碳粉末,然后通过超声剥离技术制备出量子点,并以该量子点作为发光层,采用溶液旋涂法制作了蓝色发光的QLED显示原型器件。实验结果表明,这一新型量子点的荧光量子产率达到49.8%。

  据介绍,石墨相氮化碳(g-C3N4)不含金属,没有毒性,且储量丰富、易于合成,具有良好的化学与热稳定性,以及优异的光电特性,非常符合下一代量子点显示技术高效环保的发展趋势,应用前景广阔。

  研究团队还发现,在利用粉体剥离制备量子点的过程中,电荷转移带、缺陷吸收带、以及电子从激发态快速弛豫至基态的无辐射跃迁吸收带等制约发光效率因素所对应的谱峰,从激发光谱中消失。

  研究证实,与在大气环境下制备的材料相比,在氮气保护下制备的石墨相氮化碳(g-C3N4)材料,其电子更容易激发至反键轨道,从而导致该量子点具有更高的发光效率。以上发光作用机理的探究,为进一步提升该石墨相氮化碳(g-C3N4)量子点显示的发光亮度、效率、色纯度和颜色调控提供了理论依据,为下一代量子点显示技术的发展及产业化应用开辟了高效环保的全新方向。

 
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