在金纳米粒子增强的光致发光掺杂均匀平面向列液晶

文摘

本研究报道了光致发光(PL)的金纳米粒子(国民生产总值)掺杂平面向列液晶(缴送工作)和观察周围PL强度提高64%与合适的掺杂量的国民生产总值在液晶5 cb。PL强度增强归因于国民生产总值的增加表面积,从而导致增加排放由于激发散射的增加。随后的PL强度的衰减与掺杂更大量的国民生产总值在液晶5 cb是由于国民生产总值的聚合,导致腐烂排放由于衰变的散射激发。浓度与国民生产总值的大小,以及取向LCs的导演,对励磁,取决于PL的强度,也被调查。

1。介绍

研究领域的液晶(LCs)由于其发展实施属性(1- - - - - -4),特别是物理和化学性质,广泛应用于液晶显示(lcd)。液晶显示器(lcd)的主要缺点是低亮度,这是由于使用吸收颜色过滤器和偏振二向色表。液晶显示器的发光是一个可能的方法来改善低亮度问题[5- - - - - -7]。发光液晶的问题是电磁波谱的可见地区光排放减少了使用纯LC材料(8- - - - - -10]。LC的增强发光材料可能肯定意识到发射液晶显示器(11- - - - - -13]。掺杂金属材料或金属纳米颗粒(NPs) LCs吸引了太多的关注由于增强掺杂LC材料的光电性质。Palewska等人研究了电场的光致发光的影响lanthanide-doped向列液晶和获得了高度解决发光和荧光激发光谱14]。Kumar等人报道了表征及光致发光(PL)在金纳米粒子掺杂铁电液晶和PL强度得到了增强3]。郭等人报道了增强的光致发光(PL)缴送工作强度掺杂银NPs (15]。田边等人报道了全彩可调谐发光离子液晶基于三脚架的吡啶,pyrimidinium, quinolinium盐(16]。陆等人报道了电可切换的fluorescent-molecule-dispersed液晶的光致发光17]。本研究探讨光致发光(PL)国民生产总值掺杂均匀平面缴送工作和获得约64%在PL强度增强掺杂液晶5 cb合适数量的国民生产总值。

2。准备样品和实验设置

这项工作中采用的材料是向列LCs(缴送工作),5 cb(从默克公司),国民生产总值和直径13海里,32 nm, 56 nm(国民生产总值的浓度是510⁹粒子/毫升,910⁹粒子/毫升,1。310¹⁰粒子/毫升,1。810¹⁰粒子/毫升,和2.510¹⁰粒子/毫升)。这些材料是均匀混合和毛细现象注入到样品室,这是由两个indium-tin-oxide-coated玻片由两个5.4μ米厚的塑料垫片。的均匀平面对齐缴送工作实现单向摩擦聚酰亚胺在两玻璃基板的内表面。

图1描述了实验装置的调查国民生产总值的提高光致发光掺杂均匀平面缴送工作,在连续波氦镉激光器(波长:325 nm,力量:1 mW)是集中在样品室。半波板(λ/ 2 325海里)和偏振器放置在样品室前保持1兆瓦的激励力量,激发光束的偏振是固定轴平行,和主任缴送工作从x轴旋转每15度(0度)轴(90度)。光致发光的光谱(PL)由计算机用分光计测量和分析。

3所示。结果和讨论

图2显示了实验的吸收和荧光发射光谱纯缴送工作细胞(没有掺杂国民生产总值)。吸收光谱覆盖了从288年到340海里,光致发光光谱被记录从350纳米到500纳米,分别。最大限度的吸收和荧光排放约321和394海里,分别。图的插图2显示的图像下的荧光发射抽氦镉激光器,在325海里。

图3显示了国民生产总值的光致发光光谱掺杂均匀平面缴送工作,国民生产总值的浓度在哪里510⁹粒子/毫升,910⁹粒子/毫升,1。310¹⁰粒子/毫升,1。810¹⁰粒子/毫升,和2.510¹⁰粒子/毫升,分别;和金纳米颗粒直径大小13海里。图3(一个)表明PL强度逐渐增加国民生产总值的增加每毫升缴送工作。在纯缴送工作,PL强度的峰值约为250.4;PL强度的高峰值是303.5,324.4,和372.8,分别,掺杂浓度的国民生产总值5相对应10⁹粒子/毫升,910⁹粒子/毫升,和1.310¹⁰粒子/毫升。峰值强度的最大值和最小值之间的比例~ 1.49,这意味着49%的增强在PL强度合适的浓度为1.310¹⁰粒子/毫升。

图3 (b)表明PL强度逐渐衰减与国民生产总值的增加每毫升缴送工作。PL强度的高峰值是372.8,319.3,和275.0,分别对应于掺杂浓度的国民生产总值1.310¹⁰粒子/毫升,1。810¹⁰粒子/毫升,和2.510¹⁰粒子/毫升。

光致发光强度的增强是由于表面积增加国民生产总值,这加强了多次反射激发光束和结果的局部表面等离子体共振效应。这种效应更加明显与合适的掺杂浓度的国民生产总值缴送工作(缴送工作)。PL强度的衰减是归因于国民生产总值的聚合,导致表面积减少,导致减少缴送工作与国民生产总值之间的能量传递的影响,这个影响导致PL强度的降低。

图4显示了PL排放的峰值强度与浓度的国民生产总值与直径大小13海里,32 nm, 56 nm。PL发射的峰值强度逐渐增加的浓度范围从0(纯缴送工作)到1.310¹⁰粒子/毫升。激发的荧光增强的散射光束由于增加国民生产总值的表面积。在同一浓度的金纳米粒子(低于1.310¹⁰粒子/毫升),PL发射峰强度更强13纳米金颗粒。这是因为较小的纳米颗粒具有更大的表面积,使励磁的多次反射和散射光束。随着国民生产总值的浓度大于1.310¹⁰粒子/毫升,的峰值强度的PL发射直径大小13海里逐渐减少;相反,它增加了32纳米的PL排放,56 nm。较小的纳米粒子聚合,这降低了表面积,和聚合可能会扰乱订购液晶排列的状态。PL排放增加32 nm, 56 nm直径逐渐增加的表面积,从而导致多次反射和散射的激发光束。国民生产总值的32 nm, PL发射的峰值强度逐渐衰减随着国民生产总值的浓度大于1.810¹⁰粒子/毫升。这是由于纳米颗粒的聚集减少PL强度。国民生产总值的32 nm,峰值强度逐渐增加浓度的增加国民生产总值;因此,减少PL排放可以预期,为纳米粒子的浓度就足够了。

图5显示了峰值强度的PL发射纯缴送工作和掺杂国民生产总值和旋转程度的缴送工作的董事,国民生产总值是1.3的浓度10¹⁰粒子/毫升。的偏振激发光束是固定轴平行,和主任缴送工作从x轴旋转每15度(0度)的轴(90度)。黄金纳米粒子掺杂缴送工作的所有峰值强度比纯缴送工作”,随着旋转程度小于45°。随着旋转程度逐渐增加到90°,峰值强度衰减类似的价值。之间的比率的吸收缴送工作在x轴和y轴,表示/ ,大约是3.21,比PL强度之间的x轴和y轴,标记成吗/ ,大约是3.32。这些结果表明,液晶批判性的吸收主导PL强度。然而,/却降低了;相反,/增加了添加缴送工作的金纳米粒子。这一结果表明,掺杂的国民生产总值会导致减少订购缴送工作状态,导致减少吸收。增加国民生产总值提供更多的散射面积,它导致PL强度的增强。

4所示。结论

这项工作研究光致发光(PL)的国民生产总值掺杂平面缴送工作。PL强度逐渐增加国民生产总值的增加每毫升缴送工作。结果表明PL强度提高64%与掺杂液晶5 cb合适数量的国民生产总值。增强的PL强度归因于国民生产总值的增加表面积,导致增加排放由于励磁的散射的增加。随后的PL强度的衰减是由于聚合的国民生产总值,因为它导致表面积减少,导致减少缴送工作与国民生产总值之间的能量传递的影响。国民生产总值的尺寸效应进行了讨论,结果表明,峰值强度13 PL发射更大的纳米金粒子在同一浓度的金纳米粒子(低于1.310¹⁰粒子/毫升)。这是因为纳米粒子有较大的表面积越小,导致多次反射和散射激发光束。旋转LCs的导演,结果表明,液晶和增加的吸收表面积批判性主导PL强度。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

本研究在经济上支持涌山医科大学医院(合同编号。csh - 2017 - c - 010)。

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