高效全波段发光碳点及其杂化三基色白光LED研究

基本信息
批准号:21875267
项目类别:面上项目
资助金额:68.00
负责人:谢政
学科分类:
依托单位:中国科学院理化技术研究所
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:孙承华,韩志霞,刘胜男,牛月芳,翁杨紫菀,尹司宇,刘皓研
关键词:
发光二极管光转换有机无机杂化膜层碳点全波段发光
结项摘要

Light-emitting diodes (LEDs) have dominated the full-color, white lighting research and market share due to their advanced properties and wide range of applications. However, they suffer from a series of problems including the involvement of rare and costly resource and high loss of interface and transport, etc. To develop the high-performance and stable light conversion material, the novel concept and design of multifunctional hybrid film layers based on the latest eco-friendly quantum dots - carbon dots (CDs) as well as new structure of LEDs are proposed in this project. This organic-inorganic hybrid semiconductor lighting material of high efficiency full-color luminescent CDs and their LEDs-based solid-state lighting and display model devices will be mainly studied in the program. The realization of full color absorption, emission and their mechanism research by molecular design will be important in the development of science and technology for CDs research and CD-based trichromatic white LEDs. The semiconductor oxide-CD-organopolymer molecular level chemical bonding hybrid membrane layers will be prepared by host-guest precursor molecular copolymerization technique, CD in-situ pre-functionalization and oxide in-situ polymer-complex growth method, etc. These layers could reduce the interface and transport loss to promote the conversion extraction efficiency and encapsulation performance simultaneously. The research for novel high- performance phosphor materials and structures of LED will provide a new idea and basis for the development of CDs, LEDs and optoelectronic devices as well as solid lighting and display industrialization in the future.

LED作为下一代照明显示的核心器件,目前存在发光材料稀贵有毒、器件界面和出光传输损失大等问题。本项目拟研究新型绿色环保碳点基杂化体系,提出基于碳点的光转换、提取和封装多功能杂化膜层及其LED结构设计新思路。首先通过分子设计实现碳点在可见近红外波段的高效发光,适用于三基色LED;其次,采用主客体分子共聚、碳点原位预功能化和氧化物络合原位生长等技术,制备氧化物半导体-碳点-有机聚合物分子水平复合的新型有机无机杂化膜层,以期同时提高光转换、提取和封装性能;最后研究这种杂化膜层代替相应LED光转换和封装层的新器件结构,并研究之间的原理和影响规律,减少界面和传输损失,碳点多基色发光效率和LED光效最终达到高端商用水平。发展这种具有自主产权的新型高效稳定碳点发光体、多功能膜层和三基色LED,将集成无机、有机和量子点材料和LED的优势,为碳点和LED等光电器件研究以及未来固态照明显示应用奠定基础。

项目摘要

LED作为下一代照明显示的核心器件,目前存在发光材料稀贵有毒、器件界面和出光传输损失大等问题。本项目研究新型绿色环保碳点基杂化体系,提出基于碳点的光转换、提取和封装多功能杂化膜层及其LED结构设计新思路。首先通过分子设计实现碳点在可见近红外波段的窄带高效全波段和白光发光,适用于多基色和白光LED;其次,采用主客体分子共聚、碳点原位预功能化和氧化物络合原位生长等技术,制备氧化物-碳点-有机聚合物分子水平复合的新型有机无机杂化膜层,以期同时提高光转换、提取和封装性能;最后研究这种杂化膜层代替相应LED光转换和封装层的新器件结构,并研究之间的原理和影响规律,研究碳源结构、基质极性、氢键、溶剂等对碳点发光的调控规律,荧光和磷光发光,以及LED、激光发射的机理和原理。这种具有自主产权的新型高效稳定碳点发光体、多功能膜层和三基色LED,将集成无机、有机和量子点材料和LED的优势,为碳点和LED、激光发光器件等光电器件研究以及未来固态照明显示应用奠定基础,本项目还拓展到碳点的激光磷光防伪、压敏检测、超分辨传感、非线性光学等应用。.目前在Angew. Chem. Int. Ed., Small, NPG Asia Mater., ACS Appl. Mater. Interfaces, JPCL, J. Mater. Chem. C等高水平期刊已发表SCI论文14篇(IF 均> 4.9,其中IF > 15.1的3 篇, IF > 8.0的8篇,Small封面文章2篇);国内外学术会议口头报告9次 (其中特邀报告1次,邀请报告4次),申请专利8项。多次被WileyChem、Wiley MaterialsViews、NPG Asia Mater.、Nanowerk、科学网、中国聚合物网、中科院官网、理化所官网、搜狐网、新浪网、X-Mol等亮点报道。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
4

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
5

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020

谢政的其他基金

批准号:21274002
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:20904063
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

三基色量子点嵌入光子晶体的构筑及其高效白光薄膜的研究

批准号:51302107
批准年份:2013
负责人:李珩
学科分类:E0207
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

高效碳量子点白光LED的制备及关键问题的研究

批准号:61475062
批准年份:2014
负责人:张宇
学科分类:F0502
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
3

近紫外激发型白光LED用红绿蓝三基色纳米荧光材料的合成、结构及其性能研究

批准号:50972166
批准年份:2009
负责人:李卫
学科分类:E0207
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
4

高显色性量子点白光LED发光材料及器件研究

批准号:61377046
批准年份:2013
负责人:郭睿倩
学科分类:F0502
资助金额:82.00
项目类别:面上项目