發光量子效率PLQY測試技術在光緻發光的作用及典型應用

1、定義

發光量子產率（PLQY）是衡量光緻發光材料將吸收的光子轉化為發射光子的效率的關鍵指標，直接反映光緻發光的能量利用效率與材料本征發光性能，是光電、半導體、光伏等領域研發、性能評估、工藝優化和質量管控的關鍵技術。

2、 發光量子效率PLQY測試技術在光緻發光的作用

（1）量化發光效率的核心指標

PLQY 是唯一能直接量化光緻發光能量轉化效率的參數，可區分熒光、磷光、延遲熒光等不同發光機製的效率差異，是判斷材料 “發光能力” 的金標準。

（2）表征材料本征發光特性

排除器件結構、電極接觸、外電路等非本征因素，純材料層面評估發光性能：

反映材料缺陷態密度：PLQY 越低，說明非輻射複合越嚴重；

評估載流子複合效率：PLQY 提升通常對應輻射複合占比升高，是材料適配光電器件的核心前提。

（3）優化製備工藝與參數

通過 PLQY 測試結果反推工藝參數對發光性能的影響，指導工藝迭代：

如鈣鈦礦薄膜的退火溫度、摻雜濃度，量子點的表面配體修飾，OLED 有機層的蒸鍍速率等；

（4）新材料篩選與驗證

快速對比不同體系材料的 PLQY，篩選高發光效率候選材料，縮短研發周期。

（5）失效分析與量產質量管控

研發端：分析器件失效原因；

量產端：通過批次 PLQY 檢測，判斷材料 / 器件是否存在批次差異、缺陷超標，保障產品一緻性。

3、發光量子效率PLQY測試技術在光緻發光的典型應用

（1）有機發光二極管（OLED）領域

材料研發：測試熒光 / 磷光主體 / 客體材料的 PLQY，篩選高效率發光材料，優化器件多層膜結構，提升 OLED 面板亮度、降低功耗；

量產檢測：在線檢測 OLED 器件像素級 PLQY，管控面板發光均勻性，避免 “暗點”“亮度不均” 問題。

（2）量子點（QD）相關應用

QLED 顯示：測試 CdSe/ZnS、InP 等量子點的 PLQY，保障量子點色純度和發光效率，是 QLED 屏幕高色域的核心保障；

量子點光伏：評估量子點敏化太陽能電池中量子點的 PLQY，PLQY 越高，載流子傳輸效率越好，電池光電轉換效率（PCE）越高。

（3）鈣鈦礦光伏 / 發光器件

鈣鈦礦太陽能電池：測試鈣鈦礦薄膜 PLQY，PLQY 與電池 PCE 正相關；通過 PLQY 分析缺陷對載流子壽命的影響；

鈣鈦礦發光二極管（PeLED）：篩選 CsPbBr3 等鈣鈦礦材料的 PLQY，提升 PeLED 發光亮度和效率，推動其在微型顯示、柔性照明的應用。

（4）半導體照明（LED）領域

熒光粉評估：測試 YAG:Ce、氮化物熒光粉的 PLQY，PLQY 直接決定白光 LED 的光效，優化熒光粉摻雜濃度、粒徑分布，提升 LED 顯色指數（CRI＞90）；

LED 芯片檢測：測試芯片外延層 PLQY，判斷晶體質量，減少非輻射複合中心。