来源:光电未来
胶体量子点(QDs)具有可调发射颜色、窄光谱线宽、高光致发光量子产率(PLQYs)等特点,因此被视为显示器应用领域的优质发光材料。近年来,量子点发光二极管(QD-LED)的静态性能有了显著提高,最先进的QD-LED在恒定电压下的外部量子效率(EQE)超过20%,在恒定电流密度下的工作寿命已达到显示应用的标准。
尽管QD-LED在恒定电压或电流密度下的工作寿命有了长足进步,但在最先进的QD-LED中,动态稳定性(即在不同驱动电压或电流下器件性能的稳定性)仍然相当低。6%和较长的静态工作寿命(在100cd m-2条件下,T50≈1600000h)的QD-LED在连续电压扫描条件下仍然会迅速退化,仅在6次电压扫描后,EQE就会下降≈35%。因此,研究电压循环过程中的动态稳定性并了解器件降解的起源对于推动QD-LED走向商业应用至关重要。
本研究发现,基于CdZnSe/ZnSe QD的典型QD-LED中的EQE退化主要源于电子漏入空穴传输层,这种现象在连续电压扫描下变得更加明显。
北京理工大学李红博&河南大学申怀彬等人提出了一种通过引入ZnSeS/ZnS外壳来增强QD-LED动态稳定性的策略,其中ZnS层改善了电子约束,而ZnSeS层则减轻了ZnSe和ZnS之间的晶格失配。改进后的QD具有CdZnSe/ZnSe/ZnSeS/ZnS结构,其PLQY高达95%。由此产生的QD-LED不仅峰值EQE超过24%,而且还具有出色的耐用性,在0至4.5V连续电压循环5000次后,EQE下降小于4%。此外,这些器件还表现出卓越的静态稳定性,在1000cd m-2的条件下,其初始亮度(T95)可保持95%以上,持续时间超过61000小时。