碳中和、節(jié)能、照明成本和質(zhì)量一直是照明技術(shù)創(chuàng)新的迫切需求。近年來,采用溶液法制備的基于單發(fā)射層(SEL)的白光發(fā)光二極管(WLED)得到了不斷的研究;它們的優(yōu)勢在于成本低、超薄且靈活。
在此,南京理工大學(xué)等單位學(xué)者們綜述了近年來SEL–WLED的歷史和發(fā)展,以提供靈感并促進(jìn)其在照明應(yīng)用方面的進(jìn)步。首先介紹了發(fā)光層,分析了這些發(fā)射器在創(chuàng)建SEL–WLED方面的優(yōu)勢,然后回顧了一些涉及上述發(fā)射器的案例,這些發(fā)射器是通過真空熱蒸發(fā)或溶液工藝形成的。由于其在SEL–WLEDs中的潛在用途,本綜述重點(diǎn)介紹了一些值得注意的發(fā)展。最后,作者展望了SEL–WLEDs的未來發(fā)展趨勢,并提出了潛在的研究方向。相關(guān)論文以題目為“Research progress of full electroluminescent white light-emitting diodes based on a single emissive layer”發(fā)表在Light: Science & Applications期刊上。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41377-021-00640-4

自從60萬年前第一支火炬點(diǎn)燃以來,人工光源一直與人類的生活和生產(chǎn)活動密切相關(guān)。光源也從最初的火焰發(fā)展到電燈,如白熾燈、熒光管和白光發(fā)光二極管(WLEDs)。電光源起源于過去的兩百年,由于其更安全、更方便,促進(jìn)了人類社會的快速發(fā)展。然而,近年來,照明吞噬了全球15%的電力,并釋放了全球5%的溫室氣體排放,這是節(jié)能和碳排放的巨大障礙。發(fā)展高效照明技術(shù)和提供更好的光質(zhì)量已成為緊迫的全球任務(wù)。
2014年,諾貝爾物理學(xué)獎授予Nakamura,S.等人,表彰他們在氮化鎵(GaN)基藍(lán)色LED和WLED方面的杰出貢獻(xiàn)。這些LED和WLED在節(jié)電方面具有巨大優(yōu)勢,正在成為照明、顯示和其他領(lǐng)域的主要光源。近年來,WLEDs以其高亮度、高效率、高顯色指數(shù)(CRI)和可調(diào)相關(guān)色溫(CCT)對人類社會做出了巨大貢獻(xiàn)。更值得注意的是,盡管WLEDs已經(jīng)是一種低成本的通用技術(shù),但其發(fā)展并未停止。有機(jī)分子、量子點(diǎn)(QD)、鈣鈦礦材料和許多其他發(fā)光材料繼續(xù)出現(xiàn),并在電致發(fā)光器件中顯示出優(yōu)勢,如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)和鈣鈦礦發(fā)光二極管(PELED),帶來了各種突出的特性,如超薄、靈活和透明特性。
因此,它們已經(jīng)被開發(fā)出來,并在照明、顯示器、可穿戴設(shè)備和其他應(yīng)用中具有前景,但它們受到復(fù)雜制造工藝和高成本的限制??紤]到這些條件,開發(fā)一種低成本、結(jié)構(gòu)簡單的照明設(shè)備將是未來照明技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。(文:愛新覺羅星)

圖1簡單的LED和單發(fā)射層(SEL)WLED時間線

圖2 SEL–WOLED中載流子輸運(yùn)和激子復(fù)合的管理。

圖3:SEL元件中作為多色中心的鈣鈦礦發(fā)射體。