福州大學(xué)光電技術(shù)研究所和中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所的專(zhuān)家們?yōu)榱私档推骷男孤╇娏?，在發(fā)光量子點(diǎn)像素之間嵌入一層蜂窩圖案的寬帶隙量子點(diǎn)層，作為非發(fā)光電荷阻擋層。演示了紅色和綠色QLEDs。值得注意的是，在8 V的外加電壓下紅色器件的亮度高達(dá)262400 cd m?2和14.72%的峰值外部量子效率。這項(xiàng)工作為實(shí)現(xiàn)高性能的超高分辨率QLEDs提供了一條有希望的途徑。相關(guān)論文以題目為“Ultrahigh-resolution quantum-dot light-emitting diodes”發(fā)表在Nature Photonics期刊上。

 

論文鏈接：

 

https://www.nature.com/articles/s41566-022-00960-w

 

 

膠體量子點(diǎn)（QD）由于其優(yōu)良的光電特性，如窄發(fā)射光譜、可調(diào)諧發(fā)射波長(zhǎng)、高發(fā)光效率和優(yōu)異的穩(wěn)定性，已被廣泛研究。在過(guò)去十年中，量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLEDs）的性能取得了突破性進(jìn)展，在顯示應(yīng)用方面顯示出廣闊的前景。面對(duì)高信息量或近眼顯示要求，下一代顯示器為像素分辨率設(shè)定了更高的標(biāo)準(zhǔn)。然而，QLED發(fā)射層的高分辨率圖案仍然是一個(gè)關(guān)鍵瓶頸。

 

QLED像素圖案的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)噴墨打印、光刻和轉(zhuǎn)移打?。═P）實(shí)現(xiàn)。噴墨打印在生成幾微米以下的QD像素時(shí)面臨巨大困難。光刻方法產(chǎn)生的QD像素不可避免地含有光刻膠殘留物，這會(huì)阻礙電荷傳輸并導(dǎo)致器件性能下降；此外，由于技術(shù)限制，其尺寸超過(guò)幾微米。相比之下，TP可以用于構(gòu)建沒(méi)有有機(jī)殘留物的超小像素。TP已經(jīng)準(zhǔn)備好了全彩QLED。每英寸2460像素（PPI）的QLED陣列已通過(guò)凹版TP技術(shù)構(gòu)建。采用浸入式TP技術(shù)制作了超高分辨率QLEDs。請(qǐng)注意，以前的高分辨率QLED顯示出較低的性能，其外部量子效率（EQE）和亮度顯著低于（大約低一個(gè)數(shù)量級(jí)）旋涂制備的QLED。這可歸因于轉(zhuǎn)移的量子點(diǎn)薄膜的質(zhì)量較差，以及由于空穴傳輸層（HTL）和電子傳輸層（ETL）之間的直接接觸而在像素之間的非發(fā)光區(qū)域中產(chǎn)生的大泄漏電流。

 

在這項(xiàng)工作中,作者展示了一種生成超細(xì)量子點(diǎn)圖案的簡(jiǎn)單而有效的方法。除了LB技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)外，由于空氣-溶液界面，LB–TP方法非常有利于捕獲和釋放亞微米級(jí)量子點(diǎn)單層（分辨率高達(dá)25400 PPI），避免了傳統(tǒng)TP工藝中納米粒子的不均勻沉積。此外，作者還提出了一種新的策略來(lái)抑制高分辨率QLED中的泄漏電流。通過(guò)LB–TP工藝將寬禁帶量子點(diǎn)的蜂窩膜構(gòu)建為非發(fā)射電流阻擋層，并通過(guò)自旋涂層將發(fā)光量子點(diǎn)恰當(dāng)?shù)厍度胛⒖字?。蜂窩阻擋層器件的分辨率為9072 PPI，最大EQE為14.72%；最大亮度達(dá)到262400 cd m?2，這是迄今為止高分辨率QLED報(bào)告的最高EQE和亮度值之一。結(jié)果表明，LB–TP工藝有望實(shí)現(xiàn)高性能超高分辨率QLED，為下一代顯示器的制造技術(shù)提供了新的途徑。（文：愛(ài)新覺(jué)羅星）

 

 

圖1 通過(guò)LB–TP制備亞微米QD發(fā)光層。

 

 

 

圖2 蜂窩電荷阻擋層的研究。

 

 

圖3  R-B圖案化QLED器件的結(jié)構(gòu)和特性。