量子点发光二极管

最近，中科院化学所的科研人员与美国科研人员合作，在半导体量子点发光二极管（QD—LED）的研究方面取得了重要进展。     

基于纳米氧化钛电子传输层的量子点发光二极管器件的制备与研究

为了获得高效而经济的光电器件,采用湿法旋涂技术制备量子点发光二极管器件( QLED),并对其光电特性进行了测试。此器件基于纳米二氧化钛( TiO2)的电子传输层,采用ITO玻璃作为阳极,Al为阴极,PEDOT为空穴注入层,TFB为空穴传输层,量子点( QD)作为发光层的结构。研究发现,QLED器件的开启电压为2.6 V,发光高度大于10 cd/m2。实验结果说明了TiO2可以作为获得高效QLED器件以及其他光电器件的一种有效途径。     

量子点发光二极管的研究进展北大核心CSCD

量子点材料因其独特的发光特性,在显示和固态照明领域具有极高的应用价值。相比于传统显示器件,量子点发光二极管(QLED)具有高的稳定性、良好溶液可加工性和高色彩饱和度等优势,因而其成为新一代显示技术的核心器件。介绍了QLED的构成、工作机理及研究进展,并指出了其在中国显示行业的应用现状与前景。     

基于化学溶液法制备的氧化锌量子点发光二极管研究

氧化锌（ZnO）量子点是一种宽直接带隙半导体纳米颗粒,具有激子束缚能大、绿色环保、量子效应等优点,引起广泛关注。近期,将通过化学溶液法制备的ZnO量子点应用到发光二极管的研究成为热点。文章综述了近几年ZnO量子点发光二极管研究进展,重点介绍了各种结构的ZnO量子点发光二极管最新研究成果,并对ZnO量子点发光二极管的发展趋势进行了展望。     

量子点复合物发光二极管发射红外光

以悬浮在半导体聚合物中的量子点为特征的电致发光合成物．可望使应用于通信的高级光源易于发展。多伦多大学发展的一种发光二极管原型能在通信波长产生近红外辐射,其发射强度依据量子点的大小而不同。     

氩等离子体处理聚合物/量子点表面对量子点发光二极管性能的影响

采用旋转涂布的方法在大气中制备了聚合物/量子点发光复合层,利用氩等离子体处理的方法以去除聚合物/量子点复合层的表面的氧原子等猝灭中心。结果发现,相较于无等离子处理的器件,经过氩等离子处理,量子点发光二极管能够产生具有狭窄发光峰的橙色光,器件的启亮电压为3.5伏,亮度更高,并且电流密度没有明显的衰减现象,器件更加稳定。     

利用ZnCl2原位钝化电子传输层提高量子点发光二极管性能

在量子点发光二极管(QLED)中,电子-空穴注入不平衡和量子点层/电子传输层间界面的荧光猝灭限制着QLED效率的提升。基于此,采用金属卤化物(ZnCl₂)原位处理电子传输层方法来减少氧化锌(ZnO)电子传输层的氧空位,同时有效钝化其表面不饱和键,因此在一定程度上实现抑制量子点/电子传输层界面的荧光猝灭和提高QLED中的电子-空穴注入平衡的目的,最终得到了高亮度、高效率的QLED。原位钝化处理后的ZnO基QLED的最大亮度、峰值电流效率、峰值功率效率和峰值外量子效率(EQE)分别从未处理QLED的176 800 cd/m²、9.86 cd/A、8.38 lm/W和7.42%提高到219 200 cd/m²、15.14 cd/A、12.66 lm/W和11.65%。结果表明,ZnCl₂原位钝化ZnO电子传输层对QLED性能的提升起到重要的作用。     

半导体量子点集成有机发光二极管的光光转换器进展

介绍的光光转换器是新型红外光-可见光转换器件,红外光产生的光生载流子直接注入有机发光二极管产生可见光。以半导体红外探测与有机发光器件单片集成的光光转换器,直接实现了红外光到可见光的集成转换,在红外凝视技术中有极大的应用潜力。综述了无机红外探测与有机发光的光-光转换器的研究进展。     

载流子平衡方法提高量子点发光二极管效率的研究

尝试采用三种方式来平衡载流子的浓度,以提高量子点发光二极管(QLED)的外量子效率等性能:在正装结构(ITO/HIL/HTL/QD/ETL/EIL/金属阴极)的QLED的发光层和电子传输层中间插入超薄聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)电子阻挡层;在空穴注入和传输层方面,通过使用更加优化的HIL等来提高空穴注入和传输几率;在QD发光层方面,用短链配体来置换量子点的长链配体以增加载流子向量子点发光层中的传输效率等。在进行量子点配体交换的同时带来了量子点在正交溶剂中的可溶性优势,有利于QLED器件的全溶液法制备。     

无镉无铅环保型蓝光量子点及其发光二极管器件

量子点及其发光二极管器件在显示领域展现出极大的潜力.然而,研究较为成熟的镉系量子点和钙钛矿纳米晶由于含有镉和铅等元素,对环境和人类健康有着较大威胁,限制了其更大规模的应用,无镉无铅量子点及其发光二极管器件显示出更大的潜力.目前,红光和绿光的研究进展较快,而蓝光的报道较少,器件性能也明显落后.本文总结了以磷化铟(InP)...     

利用多阱结构改善有机电致发光器件效率

将N,N'-bis-(1-naphthy1)-N,N'-dipheny-1,1'bipheny1 4,4'-diamine(NPB)与bathocuproine(BCP)2种材料以交叠沉积方式组成一种周期性结构作为空穴注入层,制备了结构为ITO/[NPB/BCP]n/AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件(OLED).通过改变空穴注入层阱状结构的重复周期数n,可改变载流子复合区域,进而获得近白光和绿光发射.由于该结构能获得更好的载流子注入平衡,具有交叠结构空穴注入层的近白光器件在15 V时亮度达到3 433.8 cd/m2,在电流密度为60.9 mA/cm2时最大发光效率为2.26 cd/A.当周期数n大于3时得到绿光发射,与单空穴注入层ITO/NPB/AlQ/LiF/Al器件相比,交叠空穴注入层可将器件的最大亮度由2 512.8 cd/m2提高到866 1.0 cd/m2,最大亮度效率在20 mA/cm2时达到4.94 cd/A.     

Hybrid White Light Emitting Diode Based on Silicon Nanocrystals

A novel design of white light emitting diodes (WLEDs) emerges to meet the growing global demand for resource sustainability while preserving health and environment. To achieve this goal, a facile method is developed for the chemical synthesis of a luminescent silicon nanocrystal (ncSi) with a large Stokes shift between absorption and emission. The WLED is prepared by a simple spin‐coating method, and contains a hybrid‐bilayer of the ncSi and luminescent polymer in its device active region. Interestingly, a well‐controlled ultrathin ncSi layer on the polymer makes possible to recombine electrons and holes in both layers, respectively. Combining red and blue‐green lights, emitted from the ncSi and the polymer layers, respectively, produces the emission of white electroluminescence. Herein, a hybrid‐WLED with a sufficiently low turn‐on voltage (3.5 V), produced by taking advantages of the large Stokes shift inherent in ncSi, is demonstrated.     

被动驱动有机发光二极管矩阵屏老化性能的研究

对102×64点阵的单色被动驱动的有机电致发光(OLED)矩阵屏进行了老化研究。矩阵屏的结构为ITO/CuPc/NPB/Alq3∶C545/LiF/Al。测量了老化前后矩阵屏的电流-电压-亮度曲线,以及电致发光(EL)和光致发光光谱(PL)。比较发现,老化后的器件在同样恒电流的情况下表现出更高的驱动电压,更小的漏电流,以及在阴极和有机层界面上电致发光和光致发光的光谱强度减弱。矩阵屏在老化17 h后,电致发光和光致发光的强度分别降低到初始值的75.6%和81.4%,分析认为,这是因为老化过程中部分发光材料分解,从而造成对矩阵屏的永久损伤。     

有机电荷产生层对叠层磷光OLED器件性能的影响

采用C60/pentanece作为非掺杂电荷产生层,并在其两边各插入Al和MoOs薄层作为C60和pentanece的电子注入层和空穴注入层,在此基础上制备了结构为ITO/NPB/mCP∶8wt％Ir (ppy) 3/TPBi/Al/C60/pentanece/MoOs/NPB/mCP∶8wt％Ir (ppy) 3/TPBi/Cs2CO3/Al的双发光单元叠层绿色磷光有机发光器件(OLED).实验表明,增加Al和MoO3电荷注入层,可有效改善有机电荷产生层的电荷注入能力,提高叠层OLED器件的发光亮度和电流效率.叠层器件的启亮电压明显低于单个器件的1/2,但电流效率是单层器件的两倍以上.当Al/C60/pentanece/MoO3的厚度分别是3、15、25和1 nm时,叠层OLED器件具有最佳的光电性能,其最大亮度和最大电流效率分别是7 920.0 cd/m2和16.4 cd/A.     

Charge Transport and Recombination in Polyspirobifluorene Blue Light‐Emitting Diodes

The charge transport in blue light‐emitting polyspirobifluorene is investigated by both steady‐state current‐voltage measurements and transient electroluminescence. Both measurement techniques yield consistent results and show that the hole transport is space‐charge limited. The electron current is found to be governed by a high intrinsic mobility in combination with electron traps. Numerical simulations on light‐emitting diodes reveal a shift in the recombination zone from the cathode to the anode with increasing bias.     

掺杂聚合物薄膜黄绿发光二极管

在具有电致发光的有机聚合物薄膜ｐｏｌｙ(２－ｍｅｔｈｙｏｘｙ－５－ｅｔｈｙｌｏｘｙ)－４－ｄｉ－(２－ｍｅｔｈｙｏｘｙ－５－ｏｃｔａｏｘｙ)－ｐｈｅｎｙｌｏｎｅ－ｖｉｎｙｌｅｎｅ(简称 ＭＥＭＯ－ＰＰＶ)中掺入一种高荧光量子效率的染料罗丹明６Ｇ(Ｒ６Ｇ),用旋转涂敷的方法获得了发光层,同时将其作为空穴传输层,以８－羟基＠$铝(８－Ａｌｑ３)作为电子传输层,得到了多层有机发光二极管ＩＴＯ/ＰＰＶ:Ｒ６Ｇ/Ａｌｑ３/Ａｌ．该器件峰值波长为５５０ｎｍ,发黄绿光．研究结果表明:不同掺杂浓度对器件发光光谱产生较大影响;通过掺杂,可显著提高器件的稳定性．在１８Ｖ下,器件的亮度达到３６００ｃｄ/ｍ２,外量子效率达３．２%．     

基于垂直结构GaN LED的水下蓝光通信系统

垂直结构GaN LED能够提高器件的出光效率和调制带宽,是可见光通信的关键器件。该文面向水下蓝光通信的重大应用需求,基于亚波长理想LED模型,设计、制备了垂直结构蓝光LED器件,在NRZ-OOK调制下可实现10 Mbps的无线光通信。该文进一步搭建了水下可见光通信系统,采用基于该器件,实现了调制速率2 Mbps的全双工水下蓝光通信。     

Revealing the Interplay between Charge Transport,Luminescence Efficiency,and Morphology in Organic Light‐Emitting Diode Blends

Phosphorescent emissive materials in organic light‐emitting diodes (OLEDs) manufactured using evaporation are usually blended with host materials at a concentration of 3–15 wt% to avoid concentration quenching of the luminescence. Here, experimental measurements of hole mobility and photoluminescence are related to the atomic level morphology of films created using atomistic nonequilibrium molecular dynamics simulations mimicking the evaporation process with similar guest concentrations as those used in operational test devices. For blends of fac‐tris[2‐phenylpyridinato‐C2,N]iridium(III) [Ir(ppy)₃] in tris(4‐carbazoyl‐9‐ylphenyl)amine (TCTA), it is found that clustering of the Ir(ppy)₃ (surface of the molecules within ≈0.4 nm) in the simulated films is directly relatable to the experimentally‐measured hole mobility. Films containing 1–10 wt% of Ir(ppy)₃ in TCTA have a mobility of up to two orders of magnitude lower (≈10^?6 cm² V^?1 s^?1) than the neat TCTA film, which is consistent with the Ir(ppy)₃ molecules acting as hole traps due to their smaller ionization potential. Comparison of the simulated film morphologies with the measured photoluminescence properties shows that for luminescence quenching to occur, the Ir(ppy)₃ molecules have to have their ligands partially overlapping. Thus, the results show that the effect of guest interactions on charge transport and luminescence are markedly different for OLED light‐emitting layers.     

GaN基发光二极管芯片光提取效率的研究

基于蒙特卡罗方法模拟分析了限制GaN基发光二极管(LEDs)芯片光提取效率的主要因素。结果表明,GaN与蓝宝石之间的较大折射率差别严重限制了芯片光提取效率的提高,通过蓝宝石背面出光比通过p型GaN层的正面出光的芯片光提取效率至少高20％;同时,低GaN光吸收系数、高电极反射率以及环氧树脂封装可以有效的增加芯片光提取效率,并且LEDs芯片尺寸在400μm以下时光提取效率较高。