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研究进展

研究进展

QLED平台与复旦大学合作在Nano Lett.上发表界面工程提升蓝色QLED性能研究

来源: 河南大学纳米科学与材料工程学院    日期:2024-04-18   浏览次数:

近期,QLED平台与合作者在蓝光量子点发光二极管领域取得新进展,相关成果以“Charge Carrier Regulation for Efficient Blue Quantum-Dot Light-Emitting Diodes via a High Mobility Coplanar Cyclopentane[b]thiopyran Derivative”为题,以Research Article形式在国际主流期刊《纳米快报》(Nano Letters)上发表。目前该杂志影响因子为10.8,中科院一区。论文链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.4c00883

蓝色QLED的电致发光效率和寿命是目前限制其商业化发展的关键瓶颈。常用的空穴传输材料PVK虽然HOMO能级深,与量子点界面势垒小,但其较低的迁移率严重限制了空穴的传输和注入,导致器件中电荷注入不平衡,诱导非辐射复合。PVK较低的空穴迁移率使器件存在较高的驱动电压,这不利于其商业化应用中实现能源节约的成本效应。

针对以上问题,QLED平台采用了一种具有平面共轭结构的新型有机材料噻喃衍生物(C8-SS)来调控PVK的空穴迁移率,并对器件性能提升以及启亮电压的降低机制作了详细讨论。结果表明,PVKC8-SS修饰后,其空穴迁移率提升两个数量级,达到了1.73 × 10−4 cm2 V−1 s−1。基于PVK:C8-SS HTL构筑的蓝色QLEDEQE和功率效率分别为19.02%7.31 lm/W。器件的启亮电压从5.0 V降至3.2 V,对于商业化节约能耗具有重要意义。器件在100 cd/m2的初始亮度下的T50寿命从92小时延长到1183小时,得到了12倍的提升。

图1.基于PVK:C8-SS HTL的蓝色QLED器件EQE-L特性;器件结构和分子结构示意图。

河南大学特种功能材料重点实验室为第一单位。实验室博士研究生蔡粉沙和复旦大学博士研究生宗浩为论文共同第一作者,杜祖亮教授和复旦大学的周刚教授为通讯作者。本工作得到国家自然科学基金委、河南省科技厅和河南大学的大力支持。


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