子点-聚[(9，9 二辛基芴)共聚(4，7- 二 -2-噻吩基-2，1，3-苯并噻重氮)]溶液(即 Poly [ (9, 9-d1ctylf luorene) _co_ (4,7-d1-2-thienyl-2, 1, 3-benzothiadiazole)]，简称 PFTBT)，聚苯乙稀-马来酸酐(简称PSMA，Mw ^ 1700，聚苯乙烯含量为68% )，无水四氢呋喃(简称THF，99.9% )，聚乙烯吡咯烷酮(简称 PVP，Mw ^ 40000)。
[0036]二、具体实施例
[0037]短寿命量子点荧光LED提高可见光通信带宽的方法的实施例，给出具体实施过程及测试结果，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0038]本发明实施例选取的聚合物量子点荧光寿命短，利于说明本发明高带宽的特定，故分别选取红色发光聚合物量子点和绿色发光聚合物量子点。
[0039]短寿命量子点荧光LED提高可见光通信带宽的方法如下，结合图1、图2所示:
[0040]步骤一、选择氮化镓LED芯片，进行超声净洗、紫外线处理。
[0041]步骤二、利用纳米沉淀的方法，制备平均直径为23nm PF10BT量子点和33nm PFBTB量子点溶液，其峰值波长分别为640nm和520nm，参阅图3所示。将PF10BT (500ppm)(或者PFBTB (500ppm))和PSMA(lOppm)的THF溶液(5ml)进行超声处理，形成均匀的混合物溶液。将均匀的混合物溶液加入到10ml去离子水中进行水浴超声。然后在氮气环境中加热到90°C，去除混合溶液中的THF。最后使用0.22 μ m过滤器滤除较大的杂质，得到聚合物量子点溶液。
[0042]步骤三、制备两种聚合物量子点-聚乙烯吡咯酮荧光粉。将6mL聚合物量子点溶液[PF10BT(0.028mg/mL)或者PFTBT (0.06mg/mL)]溶液分别与0.7g聚乙烯吡咯酮混合并进行超声处理2小时，再在烘干箱中以80°C烘干12小时。烘干后所得到的固体在玛瑙研钵研磨后，筛选出合适的两种聚合物量子点-聚乙烯吡咯酮荧光粉(PF10BT/PVP和PFTBT/PVP) ο
[0043]步骤四、制备量子点荧光粉混合溶液，PF10BT/PVP和PFTBT/PVP的配比为1:1.5。将制备的PF10BT/PVP和PFTBT/PVP加入到乙烷溶液制成混合溶液，并将混合溶液超声20分钟，随后抽真空1小时。所制备的聚合物量子点的荧光寿命参阅图4所示。
[0044]步骤五、将上述制备的混合溶液滴涂在氮化镓LED芯片上，然后在80°C下固化3小时，形成聚合物量子点混合荧光层，最后将制备好的芯片固定在散热衬底。
[0045]步骤六、将两个电极固定在散热衬底上，其分别处于芯片两端，并将两个电极通过金线与氮化镓LED芯片相连接。
[0046]步骤七、填充环氧树脂胶，使电极、金线、氮化镓LED芯片覆盖在散热衬底上，并在环氧树脂胶外层放置取光透镜。
[0047]步骤八、将上述制备的LED外接驱动电路，参阅图5所示，完成量子点荧光粉可见光通信LED器件的制备。
[0048]测试结果:
[0049]为了验证本发明的性能，进行了如下测试:
[0050]选取三组实验样本就行说明，分别施加50mA、150mA、350mA的电流，参阅图6、图7所示，具有良好的稳定性。同时结合图8所示的光通信系统测量本发明的带宽，发现本发明相较于YAG:Ce稀土荧光粉LED的带宽具有明显的提升，可高于10MHz，参阅图9所示。
【主权项】
1.一种短寿命量子点荧光LED提高可见光通信带宽的方法，其特征在于: 首先选取荧光寿命短的量子点荧光粉；采用蓝光芯片激发两种颜色发光量子点或紫外芯片激发的三种颜色发光量子点结构，所述两种颜色发光量子点包括红光量子点和绿光量子点；所述三种颜色发光量子点包括红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点；利用蓝、红、绿三原色匹配形成白光，提高可见光通信LED的带宽； 二是设计短寿命量子点荧光LED器件的结构，包括:驱动电路(1)、散热衬底(2)，取光透镜⑶、电极⑷、金线(5)、环氧树脂胶/硅胶(6)、量子点混合荧光粉层(7)和LED芯片(8)，所述LED芯片(8)为蓝光或紫外光。2.根据权利要求1所述的一种短寿命量子点荧光LED提高可见光通信带宽的方法，其特征在于: 所述量子点荧光LED器件的制作方法如下: 步骤一、选择LED芯片(8)，进行超声净洗、紫外线处理； 步骤二、制备特定种类及尺寸的量子点溶液，当选取蓝光LED芯片时，制备红光量子点、绿光量子点溶液，所选取具有蓝光光致激发特性；当选取紫外光芯片时，制备蓝光量子点、红光量子点、绿光量子点溶液，所选取具有紫外光致激发特性； 步骤三、将上述量子点溶液制备出相应的量子点荧光粉； 步骤四、所制备的量子点荧光粉通过特定溶剂进行混合，所述其特定溶剂根据实际选择的量子点种类决定，包括氯仿、聚乙烯吡咯烷酮，混合后的溶液进行超声振动20分钟，然后抽真空1小时，形成量子点混合溶液；混合溶液的配比由实际需要所决定； 步骤五、将上述制备的混合溶液滴涂在LED芯片(8)上，然后在60°C?80°C下固化3小时，形成量子点混合荧光层(7)最后将制备好的芯片固定在散热衬底(2)上； 步骤六、将两个电极⑷固定在散热衬底⑵上，其分别处于LED芯片⑶两端，并将两个电极通过金线(5)与LED芯片(8)相连接； 步骤七、填充环氧树脂胶/硅胶(6)，使电极(4)、金线(5)、LED芯片(8)覆盖在散热衬底(2)上，并在环氧树脂胶/硅胶(6)外层放置取光透镜(3); 步骤八、将上述制备的LED外接驱动电路(1)，完成量子点荧光粉可见光通信LED器件的制备。3.根据权利要求1或2所述的一种短寿命量子点荧光LED提高可见光通信带宽的方法，其特征在于: 本发明采用下述量子点荧光粉中的一种或几种，通过红、绿、蓝三色匹配法，实现白色发光，所选取的种类和数量由实际需求决定，包括:CdS量子点、CdSe量子点、CdTe、量子点CuInS2量子点、CuInSe2量子点、InP量子点、PbS量子点、PbSe量子点、PbTe量子点、ZnS量子点、ZnSe量子点、ZnTe量子点、聚合物量子点、碳量子点、娃量子点。4.根据权利要求3所述的一种短寿命量子点荧光LED提高可见光通信带宽的方法，其特征在于: 所述的量子点焚光粉可见光通信LED器件，选取焚光寿命短的量子点，由此提高量子点荧光LED的可见光通信带宽。5.根据权利要求1所述的一种短寿命量子点荧光LED提高可见光通信带宽的方法，其特征在于: 所述采用聚合物量子点荧光粉制作可见光通信LED器件的结构设计时，所述量子点混合荧光粉层(7)为红光聚合物量子点与绿光聚合物量子点混合荧光粉层，所述LED芯片(8)为氮化镓LED芯片，红光聚合物量子点与绿光聚合物量子点的发射光谱的峰值波长分别是640nm 和 520nmo
【专利摘要】本发明涉及可见光通信领域，尤其涉及使用短寿命量子点荧光LED提高可见光通信带宽的方法。首先选取荧光寿命短的量子点荧光粉；采用蓝光芯片激发两种颜色发光量子点或紫外芯片激发的三种颜色发光量子点结构，所述两种颜色发光量子点包括红光量子点和绿光量子点；所述三种颜色发光量子点包括红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点；利用蓝、红、绿三原色匹配形成白光，提高可见光通信LED的带宽；二是设计短寿命量子点荧光LED器件的结构。所制备的可见光通信LED器件具有高带宽、高效率；所设计的可见光通信LED器件结构简单、制备容易、材料损耗低。
【IPC分类】H01L33/50
【公开号】CN105390596
【申请号】CN201510996845
【发明人】张宇, 王鹤林, 阮程, 于伟泳, 张铁强
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月28日