Vidrio mesoporoso con puntos cuánticos CsPbX3 impreso en 3D y su aplicación en LEDs blancos

YAN Caisong ,  

ZHOU Fengxian ,  

LIU Zhenghao ,  

HE Jin ,  

HU Zhiping ,  

DU Juan ,  

摘要

Los puntos cuánticos de perovskita CsPbX3 totalmente inorgánicos presentan emisión de banda estrecha, longitud de onda de emisión ajustable y una alta eficiencia cuántica de fotoluminiscencia, siendo un material clave para la conversión de color en LED blancos. Sin embargo, su estabilidad en estado sólido y la integración espacial de componentes emisores multicolores siguen siendo un desafío. En este trabajo se utiliza la tecnología de impresión 3D con procesamiento digital de luz (DLP) combinada con el crecimiento confinado dentro de poros para construir un compuesto de vidrio mesoporoso con estructura tridimensional de puntos cuánticos de perovskita y se verifica la viabilidad de su aplicación en la capa de conversión de luz de LED blancos. Primero se construye un componente de vidrio mesoporoso tridimensional preintroducido con Pb²⁺, y mediante impregnación con solución CsX y reacción dentro de poros se obtienen puntos cuánticos CsPbX3 en el vidrio mesoporoso. Este sistema utiliza la restricción espacial del vidrio mesoporoso para lograr el crecimiento de los puntos cuánticos dentro de los poros, mientras que la interacción electrónica en la interfaz entre los puntos cuánticos y las paredes de silicato con oxígeno ayuda a ajustar el entorno químico local y aumentar su estabilidad. Ajustando la composición de halógeno y la escala de los poros, es posible lograr un amplio rango de control del espectro de emisión (470-650 nm) y un ajuste más fino. La tecnología de impresión 3D DLP permite la conformación tridimensional del vidrio mesoporoso con puntos cuánticos CsPbX3, y la integración sencilla del vidrio de puntos cuánticos verdes CsPbBr3 y rojos CsPbBr1.8I1.2 impresos en 3D con un chip LED azul dio lugar a un LED blanco estable con coordenadas de color CIE1931 (0.305, 0.338) y buena estabilidad después de 120 h de funcionamiento continuo. Los resultados muestran que el vidrio mesoporoso impreso en 3D puede servir tanto como portador de confinamiento de puntos cuánticos como componente estructurado de conversión de color, proporcionando una vía factible para la integración espacial de puntos cuánticos de perovskita multicolor y la fabricación de LED blancos.

关键词

Impresión 3D;vidrio mesoporoso;puntos cuánticos de perovskita;control espectral;LED blancos

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