量子点发光二极管显示技术
孙小卫陈树明王恺
南方科技大学技术转移中心/电子信息
量子点发光二极管显示原理及技术特点《中国制2025)重点控术新绿应眼确指出,在米来的十年,要大力发展基于有机发光二极OED体量子点发光极管OLED)的显示及性显示。即剧技木被认为是解决OUEDOLED离成本和实大面积的有效速径,这种术可结合液体功能性材料和先进的印设备来制作OLEDOLED示,可高材料的利用率和生产效率,降低制造成本,提高产能,因此具有广阔的发展前,是示技术发展的重要方向,最终可达到像印报纸一样制造示器“,实现大面积、低成本轻,第性的显示应周年来,OLED因具有发光色纯度高,色彩可调控、效率高、稳定性好可全溶液加工、适合印刷、卷对制备等优点1-101,引了业界及学术界的广泛关注,极有希望取代OLED,成为印刷显示的最佳候选者量子点发光显示关键材料与器件,也列入016家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项中,是火来应用基础研究重点发展方向之一原理及先进性●(a)典型胶体量子点的结构一般包含半导体发光核,半导体壳和有机表面配体,尺寸10mm左右通过改变量子点的尺寸,可以改变量子域效应的程度,从而改变发光波长(c)量子点发光光,一般宽小于30m,具有很高的色纯度(d)采用量子点的显示器,相比OLED,具有更高的示色域,可达到100%NTSC●●●图一:(a)典型胶体量子点的结构:一般包含半导体发光核,半导体壳和有机表面配体,尺寸10nm左右;(b)通过改变量子点的尺寸,可以改变量子限域效应的程度发光波长;,从而改变)量子点发光光谱,一般半于30nm高宽小具有很高的色纯度;(d采用量子点的显示OL器,相比ED,具有更高的显示色达到>100%nTsc。●LED具有和OLED类似的结构,如图二(a)所示,一般包括透明底电极(如),空穴注入层(如PEDOT:pss),空穴传输层(如pvk或Poly-tpd),量子点发光层(如cdse/Cds),电子注入和传输层(如nO纳米晶)及反射顶电极(如A1)在外加电场的作用下,空穴和电子分别经由PVK和ZnO向QD注入,并在D上形成激子,激子最终退激发光。QLED的制备工艺非常简单,可通过溶液加工的方法制得,即可把每一种功能材料都溶解在适当的有机溶剂中,配成“墨水”,经由旋涂、喷墨打印、转印的方法制成薄膜,如图二(b)所示。采用这种低成本的溶液加工方法,QDVision和浙江大学的彭笑刚研究小组分别在NaturePhotonics和Nature上报导了外量子效率超过18%和20%,寿命超过10万小时,光谱半高宽小于30nm的红光器件:最近,NanoPhotonicaInc.和美国佛罗里达大学的Paul.Holloway和Qian,河南大学申怀彬等也分别在NaturePhotonics和Letters上报导了外量子效率超过21%和10.7%的绿光和蓝光器件。经过这几年的研究努力和快速发展,基于CdSe发光核的红、绿QLED的亮度、效率和寿命已十分接近磷光OLED,而在发光色纯度方面,远胜磷光OLED。因此QLED在未来广色域、低成本印刷显示及柔性显示等领域有十分广阔的发展空间。