Surface Ligand Dynamics-Guided Preparation of Quantum Dots–Cellulose Composites for Light-Emitting Diodes

Abstract

Surface ligand dynamics of colloidal quantum dots (QDs) has been revealed as an important issue for determining QDs performance in their synthesis and postsynthesis treatment, such as ligand-related photoluminescence, colloidal stability, and so forth. However, this issue is less associated with the preparation of highly luminescent nanocomposites, which usually leads to poor performance and repeatability. In this work, on the basis of the studies about surface ligand dynamics of aqueous QDs, highly luminescent QDs-cellulose composites are prepared and employed to fabricate high color purity light-emitting diodes (LEDs). Detailed investigations indicate that the species of QD capping ligands and in particular the temperature are the key for controlling the ligand dynamics. The preparation of nanocomposites using less dynamic ligand-modified QDs at low temperature overcomes the conventional problems of QD aggregation, low QD content, luminescence quenching and shift, thus producing highly luminescent QDs-cellulose composites. This protocol is available for a variety of aqueous QDs, such as CdS, CdSe, CdTe, and CdSe(x)Te(1-x), which permits the design and fabrication of QD-based LEDs using the nanocomposites as color conversion layer on a blue emitting InGaN chip.

One‐Step Synthesis of Silica‐Coated Carbon Dots with Controllable Solid‐State Fluorescence for White Light‐Emitting Diodes

“…They generate blue‐green and orange light with the color coordinates at B (0.22, 0.32) and C (0.58, 0.42), respectively, which show weak color saturation of blue‐green emitting, but high color saturation of orange emitting (Figure c). The blue‐green emitting is attributed to the progressive reabsorbance and reemission effect for the high contents of the B‐ silica/CDots composites in the color conversion layer . Owing to the strong emission and high color saturation of the O‐silica/CDots, a high‐power WLED‐2 is fabricated by mixing them with the commercial SrSi 2 O 2 N 2 :Eu phosphor to coat on a commercial InGaN chip (with emission at around 490 nm).…”

Photobleaching-resistant ternary quantum dots embedded in a polymer-coated silica matrix

“…Best results in terms of transparency were obtained when the alkoxides ratio was between 1 : 4 and 1 : 8. 50,51 On the other hand, the Fig. Li et al 20 quoted the low condensation rate of pristine MPS at room temperature as its major drawback in comparison to APS.…”

Wenn fluoreszierende Proteine und Weißlicht emittierende Dioden aufeinandertreffen

“…[23,106,107] Yang und Mitarbeiter stellten weiße Hybrid-LEDs her, indem sie wasserlçsliche anorganische QDs (CdS,CdSe und CdSe x Te 1Àx )verwendeten, die mit Cellulose kompatibel sind. [23,106,107] Yang und Mitarbeiter stellten weiße Hybrid-LEDs her, indem sie wasserlçsliche anorganische QDs (CdS,CdSe und CdSe x Te 1Àx )verwendeten, die mit Cellulose kompatibel sind.…”

“…[101] Auch Veränderungen des pH-Wertes kçnnen erhebliche Auswirkungen auf FPs nach sich ziehen. [18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30] Im Allgemeinen muss die Matrix folgende Eigenschaften aufweisen:1)eine gute Tr ansmission und einen hohen Brechungsindex, 2) eine gute Photostabilität, 3) eine hervorragende mechanische Robustheit und Beständigkeit bei Raumtemperatur und unter Freiluftbedingungen sowohl während der Lagerung als auch bei ständiger Bestrahlung,4 )leichte Herstellung mit einem kostengünstigen Verfahren ohne Verwendung von Dichtungsmitteln und/ oder thermischen/UV-Härtemethoden und 5) eine hohe Kompatibilitätm it wässrigen Lçsungen von FPs.A ußerdem sollte die Matrix umweltfreundlich und leicht wiederver-wertbar sein, wobei idealerweise keine toxischen Abfallprodukte anfallen, um den Anforderungen einer "grünen" Photonik zu genügen. Eine Erhçhung des pH-Werts auf 10-13 führt zur Denaturierung der Proteine.…”

“…[12][13][14][15][16] Die genannten Probleme führten zur Entwicklung von organisch-anorganischen Hybrid-WLED (WHLED), um die Vorteile beider Ansätze in einem einzigen Bauelement zu vereinen (Abbildung 1). [18][19][20][21][22][23][24][25][26][27] Diese Hybride weisen wichtige Vorteile auf:1)einfaches Design von hellen Emittern, einschließlich jener Emitter,die auch den tiefroten und den NIR-Spektralbereich abdecken, 2) problemlose Herstellung und 3) kostengünstiges und umweltfreundliches Recycling. [17] Damit wurde ein neues Forschungsgebiet erçffnet, wobei organische Phosphore -z um Beispiel Polymere,K oordinationskomplexe,K ohlenstoff-Nanopunkte und FPs -g emeinsam mit einer neuen Ummantelungsmatrix -wie Polymeren, Cellulose und Metall-organischen Gerüsten (MOFs) -u ntersucht wurden.…”