1 福州大学光电显示技术研究所,福建 福州 350108
2 福建省光电信息科技创新实验室,福建 福州 350108
由于量子点优异的材料特性,包括可调的能带间隙、高量子产率、高稳定性和可低成本地溶液加工等,其在显示领域引发了浓厚的兴趣和研究热潮。近年来,随着全世界对高质量显示的需求日益增长,特别是随着虚拟/增强现实(VR/AR)等近眼显示技术的兴起,对高亮度、高分辨率、高效率以及低功耗的显示技术提出了更高的要求。本文全面探讨了高分辨率量子点图案化技术,深入解析它们的工艺流程,并详细阐述它们在量子点显示器件中的各种应用。此外,还概述了高分辨率量子点图案化技术在实际应用中所面临的主要挑战。我们认为,要将高分辨率量子点图案化技术真正地应用到实际设备中,必须全面考虑各种因素,不仅包括从图案化技术出发,同时还涉及到从材料选择和器件结构设计等多个角度的深入思考和策划。本综述可为高分辨率量子点图案化技术行业的发展和研究提供有价值的参考。
显示技术 量子点 高分辨率 图案化技术
福州大学 物理与信息工程学院,福建 福州 350108
金属卤化物钙钛矿量子点因其具有高光致发光量子产率、高色纯度、带隙可调等优良的光学性能,具备成为下一代发光显示材料的潜力。目前,红绿钙钛矿量子点发光二极管(PQLED)的电致发光效率已经达到有机发光二极管(OLED)的水平。然而,有机长链配体阻碍了电荷的传输,导致钙钛矿量子点发光二极管在最大外量子效率(EQE)下的亮度较低。为了实现钙钛矿量子点发光二极管在最大EQE下仍然具有较高的发光亮度,我们用无机配体CaBr2部分替换有机长链配体,强化PQLED中的载流子传输,并提升电致发光的载流子注入。同有机长链配体和有机短链配体相比,无机配体能够减缓有机链存在所造成的电绝缘性,改善QDs电导性,进一步增强QDs的发光特性。基于这种策略,我们实现了在3 753 cd/m2 高亮度下峰值EQE为10.57%的钙钛矿量子点发光二极管。在6.6 V的工作电压下,PQLED的最大亮度高达116 612 cd/m2。
钙钛矿 高亮度 载流子传输 CaBr2 perovskite high brightness carrier transport CaBr2
福州大学 物理与信息工程学院, 福建 福州350108
磷化铟(InP)量子点(QDs)由于其不含重金属元素和出色的光电特性, 在量子点发光二极管(QLED)领域引起了广泛关注。本文以ZnSe和ZnS作为壳层来制备绿色InP/ZnSe/ZnS QDs, 通过调控ZnSe壳层的厚度得到不同发光性能的QDs。当Se粉与Zn(St)2的质量比为1∶15时, InP/ZnSe/ZnS QDs的荧光发射峰为522 nm, 半峰宽为45 nm, 荧光量子效率高达86%。同时制备了基于不同ZnSe壳层厚度的QLED, 并利用真空蒸发的方式去除QDs薄膜中残留的有机溶剂, 避免了高温退火对QDs性能的破坏,最终得到稳定工作QLED器件, 其最佳外量子效率为2.2%。
磷化铟量子点 荧光量子效率 发光二极管 indium phosphide quantum dots fluorescence quantum efficiency light emitting diode
福州大学 物理与信息工程学院, 平板显示技术国家地方联合工程实验室, 福建 福州 350108
金属卤化物钙钛矿材料由于具有高光致发光量子产率、高色纯度、带隙可调等优良光学性能,作为发光材料广泛用于制备钙钛矿电致发光二极管(PeLEDs)。虽然已经取得了较好的研究进展, 但是其大面积商业化的进程还比较缓慢, 尚需进一步研究。为了实现钙钛矿薄膜发光二极管的大面积制备, 本文使用喷墨打印技术, 研究了不同基板结构对于钙钛矿前驱液的铺展与结晶成膜的影响及器件性能的比较, 引入了具有空穴阻挡能力的无机小分子材料氟化锂(LiF)作为缓冲层沉积于空穴传输层TFB上, 获得了像素化的均匀分布的钙钛矿薄膜, 从而得到发光均匀的最高亮度为4 861 cd/m2且最大电流效率为5.41 cd/A的印刷钙钛矿发光二极管。研究表明, LiF修饰层对于空穴的注入具有阻挡作用, 并且有效阻止了钙钛矿发光层与TFB接触后所导致的激子猝灭现象。
喷墨打印 钙钛矿发光二极管 电致发光 基板修饰 inkjet printing perovskite light-emitting diodes electroluminescence substrate modification
福州大学 物理与信息工程学院, 平板显示技术国家地方联合工程实验室, 福建 福州 350108
近年来, 金属卤化物钙钛矿以其光吸收系数高、色纯度高、色域广、发光波长连续可调、光致发光量子产率高、载流子扩散长度大和成分稳定不易分解等优点, 成为光电子应用领域极具潜力的新材料, 其在太阳能电池、发光二极管、忆阻器、激光器、光电探测器和防伪标签等方面均有出色的表现, 并且可通过简单的全溶液法制备, 为印刷工艺的结合、大尺寸生产和产业化提供了可能。实验采用一步溶液法制备了原位生长的溴化铅铯钙钛矿薄膜, 其在(100)晶面有择优取向, 且相应的晶面间距小于PDF标准卡片值。通过增大前驱液的浓度, 使样品的形貌结构产生差异, 薄膜的连续性和致密性随之提高, 晶粒得到细化, 在375 nm激发光下的光致发光(PL)强度得到约5倍的提升, 且PL峰位蓝移6 nm, 同时该过程导致的晶格畸变使其PL光谱半高宽(FWHM)增大超过2 nm。
钙钛矿 原位生长 结构特性 发光特性 前驱液浓度 perovskite in situ growth structure characteristics luminescence characteristics precursor concentration
福州大学 物理与信息工程学院, 福州 350002
溶液法在柔性塑料衬底上制备轻薄的光电子器件具有低成本、大面积和易操作等显著优势。文章报道了一种基于AgNWs作阴极的全溶液法制备柔性量子点发光器件。引入PMMA介质层以降低氧化锌表面粗糙度, 平衡器件电荷注入, 提高器件性能。其器件的最大亮度为1 542 cd/m2, 电流效率达1.9 cd/A。在弯曲状态下, 发光均匀稳定, 呈半透明器件。
柔性 聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) AgNWs(银纳米线) 量子点发光器件 flexibility PMMA AgNWs quantum dot light-emitting device