近期，河南大学申怀彬教授与北京理工大学李红博教授合作，在量子点发光二极管（QD-LED）领域取得新进展，首次实现高效率红光QD-LED在动态驱动条件下的长期稳定发光，推动QD-LED朝高端显示应用迈出关键一步。相关成果以“Improving the Dynamic Stability of High-Efficiency Quantum Dot Light-Emitting Diodes by Core–shell Engineering”为题，在国际顶级期刊《Advanced Materials》上以Research Article形式发表。目前该期刊影响影子为27.4，JCR分区一区。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202504259

量子点因其色纯度高、发光效率高等特性被广泛认为是下一代显示技术的核心材料。然而，尽管目前QD-LED在恒定电压或电流下的寿命已达到商用标准，但其“动态稳定性”—即在频繁开关或电压变化下的性能保持能力——仍远低于传统无机LED，严重限制了其在实际显示场景中的应用。

图 1. 提升红光QD-LED动态稳定性的量子点结构及器件示意图。图中展示了在0 – 2.6 V电压范围内，器件归一化峰值外量子效率（EQEmax）随电压扫描次数的变化趋势。插图为器件在一个典型电压扫描周期内的发光图像。

研究团队发现，量子点发射层中电荷的有效约束对QD-LED的动态稳定性具有决定性作用。传统高效率量子点LED在连续电压扫描下外量子效率（EQE）迅速衰减，其根本原因在于频繁的电压调制加剧了电子向有机空穴传输层（HTL）的泄漏，导致器件性能出现不可逆退化。同时，量子点带电造成的电荷积聚进一步削弱了电子约束能力，增加了非辐射复合损耗。为应对这一挑战，研究团队设计了一种梯度合金核壳结构的量子点（CdZnSe/ZnSe/ZnSeS/ZnS），其中ZnSeS合金层有效缓解了ZnSe与ZnS之间的晶格失配，而ZnS外壳则显著增强了电子的束缚能力，从而在源头上抑制了电子泄漏现象，显著提升了器件的动态运行稳定性。

最终，该结构实现了超过24%的EQE以及优异的动态稳定性：在0 – 4.5 V电压范围内连续工作5000次循环后，EQE下降不足4%，远优于当前报道水平。同时，器件在1,000 cd/m²亮度下的T₉₅寿命（亮度降到其初始值的95%的时间）超过61,000小时，展现出强大的商业应用潜力。

本研究成果为实现高效率、高稳定性的电致发光量子点器件提供了全新思路，也为新一代超高清显示技术奠定了坚实基础。

北京理工大学博士研究生刘校楠、河南大学博士研究生高岩和中国科学技术大学博士后李波为论文共同第一作者，河南大学纳米科学与材料工程学院申怀彬教授与北京理工大学材料学院李红博教授为该论文的通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部、中国博士后基金委、河南省科技厅和河南大学的大力支持。