量子點LED應用方案

應用背景
量子點發光二極管（Quantum dot light-emitting diode，簡稱QLED）是一種以量子點為發光層的電致發光器件，其結構和發光原理與有機發光二極管相似。量子點（Quantum dots，簡稱QD）是一類納米尺寸的半導體材料，通常呈膠體狀態，常見的量子點由IV、II-VI、IV-VI或III-V元素組成，例如硅量子點、鍺量子點、硫化鎘量子點、硒化鎘量子點等。由于量子限域效應和表面效應，納米尺度與常規尺度半導體材料的光電性能有較大差異，量子點具有激發光譜寬且連續分布，而發射光譜窄且對稱，發光顏色可隨量子點的尺寸調整，光化學的穩定性高等*的發光特性。因此QLED的使用提供了更多的顏色選擇，其較窄的發射光譜實現了更好的顯色指數。

                       典型QLED結構                                           膠體量子點                           

近年來，為了解決日益嚴峻的能源和環境問題，人們把目光投向了新能源的開發和利用上，其中鈣鈦礦薄膜太陽能電池得到了眾多科研工作者的關注，其采用有機無機混合結晶材料—有機金屬三鹵化物CH3NH3PbX3（X=Cl, Br, I）作為光吸收材料，并且適合于柔性襯底材料，可以兼顧效率和成本。上海科技大學與加拿大多倫多大學的研究者將膠體量子點嵌入到鈣鈦礦結構中，依托鈣鈦礦基質將電子滲透到量子點中，使其能夠以極率將電能轉化為光能。該類超的鈣鈦礦LED技術能夠應用在家用的LED燈泡和新型的顯示器中，甚至可以運用在基于近紅外波長的手勢識別領域中。

暗色量子點嵌入鈣鈦礦結構基質                          鈣鈦礦LED

我們看到量子點可以做為發光膜層，夾在兩電極層之間實現發光，也可以嵌入到鈣鈦礦結構基質材料中實現發光，因此量子點LED具有廣泛地應用前景，在其研發和產業化過程中，對器件的發光顏色和強度的檢測和表征是至關重要的一步。

應用測量原理

量子點LED的應用測量包括輻射檢測、輻射顏色檢測、熒光檢測。關于輻射檢測和輻射顏色檢測的原理，可參考《單色LED分選參數應用方案》及《白光LED色溫、顯色性及配色熒光粉熒光光譜的應用方案》，包括對照度等光度學參數以及色坐標、色溫和顯色指數等顏色參數的測量；關于熒光檢測的原理，可參考《白光LED色溫、顯色性及配色熒光粉熒光光譜的應用方案》，其中對熒光物質熒光光譜的測量。

微型光纖光譜儀優勢:

微型光纖光譜儀在量子點LED檢測中，具有以下顯著的優勢：

1. 體積小巧，適合原位在線監測；      2. 易于操作、控制；

3. 成本低，適合工業現場使用；        4. 色彩分辨率高；         5. 可定量分析。

海洋光學推薦配置

1. 量子點LED顏色檢測

海洋光學的微型光纖光譜儀，在配置收光器件（例如，光纖；光纖+余弦校正器；或者光纖+積分球）以及輻射校準光源后即可應用于量子點LED光源的顏色、發光通量/強度檢測。具體配置如下：

光譜儀：FLAME；

光纖：UV-VIS、VIS-NIR（根據所測光源波段選擇）；

收光器件：積分球FOIS-1(or 余弦校正器 CC-3)；

校準光源：HL-3-INT-CAL (or HL-3-CAL)。                

FOIS積分球輻射顏色測量系統配置

OceanView顏色測量可選的輸出參數                   色品圖&相關色溫時序圖

CIE1931 色坐標、色溫測試結果舉例

 2. 膠體量子點的熒光光譜檢測

海洋光學的微型光纖光譜儀，在配置激發光源、采樣附件（例如，比色皿支架）后可應用于膠體量子點的熒光光譜檢測。具體配置如下：

光譜儀：QEPro；

光源：藍光LED或者紫光LED（根據所需激發光源波段選擇）；

光纖：UV-VIS、VIS-NIR（根據激發光源及待測波段選擇）；

采樣附件：CUV-ALL比色皿支架、石英比色皿。

光致膠體量子點的熒光光譜檢測系統配置

不同尺寸CdTe量子點熒光光譜