首尔科大《JMCC》：利用量子复合材料实现彩色编码电致WLEDs！

溶液处理量子点（QD）白光发光二极管（WLEDs）作为下一代大面积环境照明、柔性光子学和全彩显示背光技术中的可行光源，受到了广泛的关注。由于其溶液可加工性、色温可调、量子效率高、光稳定性好等优点，人们对高性能量子点WLEDs的材料和器件结构设计进行了大量的研究。目前，对WLEDs的研究主要集中在使用量子点作为光致发光颜色转换器或使用纯窄线宽的QD-LED来补充白光光谱，这既不节能，也难以实现视觉舒适的环境颜色编码。

来自韩国首尔科技大学等单位的研究人员，提出了一种由钙钛矿和CIS量子点杂化而成的量子复合材料作为颜色编码的电致发光层，它为环境照明提供了良好的白色温度和偏压稳定性。与单纯使用锐利发射量子点来匹配白光光谱不同，宽发射光谱CIS量子点用于色温调谐。这些设计的量子点复合材料使得所制备的WLED CIE颜色坐标平均值为（0.33，0.34）。此外，所制备的WLEDs的导通电压为4 V，即使在较宽的驱动电压范围内，也具有较小的漏电流、良好的颜色稳定性和电偏压容限。研究结果预示着不同量子材料在分子水平上的杂交将用于高性能电致发光白色调光。相关成果发表在Journal of Materials Chemistry C。

论文链接：

https://doi.org/10.1039/D1TC00683E

胶体无机量子点（QD）基发光二极管（QLED）具有全溶液可加工性、色温可调、驱动电压低、发光效率高、亮度高等特点，在柔性全彩显示和大面积照明领域具有广阔的应用前景。在过去的几十年里，量子点技术取得了巨大的进步，可以设计出高效的量子点材料和器件结构。QLEDs已经接近有机LED的最先进性能。这反过来又允许创建与未来显示器和环境照明相关的基于QD的白光发光二极管的新设备架构。到目前为止，WLED通常采用两种主要方法。目前流行的是使用量子点作为光转换层，而不是传统的无机磷材料。然而，这种方法需要将GaN基LED芯片转换后的蓝光与剩余的透射蓝光适当结合，以产生QD光致发光白光发射。

此外，量子点还存在着一些不可避免的问题，如显色指数低、多个转换过程导致的内能损失、颜色稳定性差、和热猝灭等。另一种是通过使用量子点作为电致发光WLED的活性层来开发的，它能够从各种量子点本身发射所需的多种颜色以完成白色发射。这种电致发光方法可以提供更大的灵活性，在开发基于量子点的WLED时，实现更高的显色效率、更好的颜色稳定性和色温可定制性。（文：爱新觉罗星）

图1（a）基于QD的WLED设备的示意结构(b）量子点WLED器件的能带结构(c）WLEDs照片。插图显示了在PVK/PEDOT:PSS/ITO/玻璃衬底上旋涂的QD薄膜(d）基于量子点的WLED器件的全结构的高分辨率扫描电镜横截面图像。插图显示了具有均匀平坦表面的旋涂量子点薄膜。

图2（a）量子点的TEM图像：（a）发射绿光的原始CsPbBr₃量子点，（b）蓝光发射CsPb（Br_1-xCl_x）₃ QDs，（c）混合青色光发射CsPb（Br_1-xCl_x）₃量子点，和（d）红光发射CIS量子点。

图3量子点溶液的荧光光谱和发射图像：（a）蓝光发射的CsPb（Br 1-x Cl x）₃量子点，（b）绿光发射的原始CsPbBr₃量子点，（c）橙光发射的顺式量子点和（d）红光发射的顺式量子点。（e）蓝光发射的CsPb（Br _1-x Cl _x）₃量子点，（f）绿光发射的原始CsPbBr ₃量子点，（g）橙光发射的顺式量子点和（h）红光发射的顺式量子点的量子点薄膜的PL光谱。插图显示了405nm激光照射下的发射图像。

图4（a）基于量子点的WLED的线性J–V曲线。插图显示了对数J–V曲线(b） 量子点WLED的归一化EL光谱随外加偏压的变化(c） 在7v偏压下WLED的EL光谱。通过对WLED的EL谱进行反褶积，得到了三个用彩色线表示的基本EL谱。插图显示了P1、P2和P3基本峰的标准化EL强度随外加偏压及其强度比的变化(d） 在4到8v的不同偏压下测量的EL发射颜色的CIE坐标。插图显示了7 V偏置下的EL发射图像。