1 华中科技大学 武汉光电国家研究中心， 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学 集成电路学院， 湖北 武汉 430074
3 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院， 浙江 杭州 310024
4 中国科学院 上海光学精密机械研究所， 强场激光物理国家重点实验室， 上海 201800
热蒸发法是实现钙钛矿发光二极管商业化显示应用的可靠技术。然而，热蒸发沉积的钙钛矿薄膜的PLQY经常较低，并且钝化手段不如溶液法丰富。本文报道了一种通过原位共蒸技术将钝化剂引入钙钛矿层的方法，这种方法能够钝化真空沉积钙钛矿中的缺陷，增强辐射复合，并提高钙钛矿的PLQY。氧膦基团与不饱和位点形成配位络合，钝化了钙钛矿的晶界缺陷，并抑制了带尾态缺陷。基于最佳比例的钙钛矿薄膜所制备的LED器件表现出最大6.3%的EQE，最大亮度为35 642 cd/m2。更进一步地，基于全真空的器件制备工艺，获得了最大EQE为5.0%的312 ppi高分辨率PeLEDs。总之，本文为热蒸发PeLEDs的缺陷钝化提供了有用的指导，证明热蒸发PeLEDs在效率和亮度提升方面具有巨大潜力，并具备商业化前景。
钙钛矿发光二极管 热蒸发 缺陷钝化 像素化 perovskite light-emitting diodes thermal evaporation defect passivation patterning
南京理工大学 材料科学与工程学院, 新型显示材料与器件工信部重点实验室, 南京 210094
钙钛矿发光二极管(PeLEDs)具有优异的光电特性, 在显示应用中表现出巨大的发展潜力。红、绿和蓝单色PeLEDs的研究已经取得了突破性的进展, 但是三色钙钛矿共同电致发光的研究始终迟滞不前。本研究在不同钙钛矿之间引入具有空穴/电子产生和传输能力的中间连接层(ICL), 实现了蓝绿双色和红绿蓝三色发光中心共同电致发光。一方面, ICL可以抑制不同钙钛矿之间的离子交换和能量转移; 另一方面, ICL具有电荷产生和输运功能, 能够确保不同发光中心获得足够的载流子实现独立发光。进一步改变空穴传输层(NPB)的厚度可以调控蓝绿双色发光中心之间的能量均衡分布, 当NPB厚度为40 nm时，器件表现出最大外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)为0.33%。红绿蓝钙钛矿共同电致发光器件的最大EQE达到0.5%。本工作首次报道了红绿蓝三色钙钛矿共同电致发光, 并为钙钛矿多色发光中心共同电致发光提供了具有参考性的策略, 推动了钙钛矿在显示应用中的发展进程。
钙钛矿发光二极管 多色发光中心 中间连接层 载流子分布调控 perovskite light-emitting diodes multicolor emission centers intermediate connection layer carrier distribution regulation 红外与激光工程
2023, 52(12): 20230630
1 南京工业大学柔性电子（未来技术）学院，先进材料研究院，江苏省柔性电子重点实验室，江苏 南京 211816
2 西北工业大学柔性电子前沿科学中心（柔性电子研究院），陕西 西安 710072
3 南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室，江苏 南京 210023
钙钛矿发光二极管（PeLEDs）以其优异的光电性能和简单的制备工艺，成为柔性可穿戴电子产品及照明和显示领域的潜在候选者。然而，以高性能、高柔性和新兴应用为目标的柔性钙钛矿发光二极管（FPeLEDs）的发展仍面临许多挑战。本文主要介绍了近年来FPeLEDs领域的相关研究工作以及各功能层的优化方法，总结了目前该领域发展面临的主要问题，并对其未来的发展进行展望，有望为未来FPeLEDs在新兴领域中的开发应用提供系统的理解和有价值的启发。
钙钛矿 柔性钙钛矿发光二极管 柔性电子 高效 稳定性 光学学报
2023, 43(21): 2100001
深圳大学 物理与光电工程学院，广东 深圳 518060
金属卤化物钙钛矿（MHP）作为一种新兴的半导体材料，目前已在光电应用中表现出优异的性能。其中，基于MHP的发光二极管（PeLED）发展迅猛，红光和绿光器件的效率已达到商用水平。然而，蓝光PeLED 的效率还远落后于红、绿光器件，这在很大程度上阻碍了 PeLED 在全彩显示领域中的应用。本文通过调节混合卤素阴离子的比例以及准二维钙钛矿组分来实现基于维度调制的准二维蓝色PeLED制备。首先，我们采用在 CsPbBr3∶PEABr 准二维钙钛矿中添加苯乙基氯化胺（PEACl）逐步替换苯乙基溴化胺（PEABr），实现了发光峰从502 nm到476 nm的可调制发射。然而，随着PEACl的增加，薄膜中的缺陷及n = 1低维相逐渐增多，导致器件效率降低。我们将溴化胍（GABr）引入到CsPbBr3∶PEACl 准二维钙钛矿中，n = 1低维相得到了显著的抑制，这有利于激子能量的转移，最终蓝光范围内准二维PeLED性能得到了显著提升。本工作为实现高效蓝光 PeLED 提供了新的思路。
钙钛矿发光二极管 维度调制 蓝光 PEACl掺杂 GABr掺杂 perovskite light-emitting diode phase modulation blue emission PEACl doping GABr doping
1 华侨大学材料科学与工程学院 发光材料与信息显示研究院，福建 厦门 361021
2 中国工程物理研究院 化工材料研究所，四川 成都 610200
金属卤化物钙钛矿发光二极管（Perovskite light?emitting diodes，Pero?LEDs）器件结构中，空穴传输层（HTL）是影响Pero?LEDs效率的关键性因素之一。由于醋酸钴（Co（OAc）2）薄膜具有优异的光电特性，所以选其作为绿光Pero?LEDs的HTL。然而，纯的钴基底薄膜存在传输载流子能力较差、薄膜粗糙度较大等问题。因此，本文通过引入有机小分子添加剂乙醇胺（ETA）来有效调控传输层中Co3+/Co2+比例，提升传输层的导电能力。同时，因ETA的加入可以减缓退火过程中前驱体溶液的析出结晶速度，从而形成粗糙度较小的HTL薄膜，进而有利于形成高质量的钙钛矿薄膜。基于掺杂的HTL，其最优器件亮度高达45 207 cd/m2，最大外量子效率（EQE）达到15.08%，是一种性能较好的新型HTL。
钙钛矿发光二极管 醋酸钴 乙醇胺 空穴传输材料 掺杂 perovskite LEDs Co（OAc）2 ethanolamine hole transport layer doping
太原理工大学 物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
钙钛矿量子点具有光致发光量子产率高、发光光谱可调、光谱宽度窄、缺陷容忍度高以及独特的量子限域效应等优点, 因此成为研制新型高效率发光二极管(LED)的热门材料。本文介绍了近几年基于钙钛矿量子点LED的研究最新进展。首先, 介绍了钙钛矿量子点独特的晶体结构及钙钛矿发光器件的工作原理。然后, 阐述了合成高光致发光量子产率(PLQY)量子点的方法及提高钙钛矿量子点LED效率的若干方法。最后, 分析了当前钙钛矿量子点LED所面临的挑战如不稳定性及毒性, 以及可应用在显示和照明方面的高效率LED所展现的前景。本综述为研制更高效率以及更加安全的钙钛矿量子点发光器件提供了有益的见解。
量子点 钙钛矿发光二极管 光致发光量子产率 外量子效率 电流效率 quantum dots perovskite LED photoluminescence quantum yield external quantum efficiency current efficiency
福州大学 物理与信息工程学院, 平板显示技术国家地方联合工程实验室, 福建 福州 350108
金属卤化物钙钛矿材料由于具有高光致发光量子产率、高色纯度、带隙可调等优良光学性能,作为发光材料广泛用于制备钙钛矿电致发光二极管(PeLEDs)。虽然已经取得了较好的研究进展, 但是其大面积商业化的进程还比较缓慢, 尚需进一步研究。为了实现钙钛矿薄膜发光二极管的大面积制备, 本文使用喷墨打印技术, 研究了不同基板结构对于钙钛矿前驱液的铺展与结晶成膜的影响及器件性能的比较, 引入了具有空穴阻挡能力的无机小分子材料氟化锂(LiF)作为缓冲层沉积于空穴传输层TFB上, 获得了像素化的均匀分布的钙钛矿薄膜, 从而得到发光均匀的最高亮度为4 861 cd/m2且最大电流效率为5.41 cd/A的印刷钙钛矿发光二极管。研究表明, LiF修饰层对于空穴的注入具有阻挡作用, 并且有效阻止了钙钛矿发光层与TFB接触后所导致的激子猝灭现象。
喷墨打印 钙钛矿发光二极管 电致发光 基板修饰 inkjet printing perovskite light-emitting diodes electroluminescence substrate modification
1 中国工程物理研究院 化工材料研究所 四川新材料中心, 四川 成都 610200
2 华侨大学 材料科学与工程学院 发光材料与信息显示研究院, 福建 厦门 361021
空穴传输层(Hole Transport Layer, HTL)是金属卤化物钙钛矿发光二极管(Perovskite Light-emitting Diodes, Pero-LEDs)中影响载流子传输平衡的一个重要因素。聚(3, 4-乙烯基二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸钠(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)∶Poly (styrene sulfonate), PEDOT∶PSS)薄膜因其优异的导电性能、光透过率以及简单的溶液制膜工艺, 而广泛应用于Pero-LEDs的HTL。然而, 钙钛矿发光层的价带与PEDOT∶PSS薄膜最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital, HOMO)能级之间能带差较大, 增大了空穴注入势垒, 继而降低了器件效率。本文通过向PEDOT∶PSS水溶液掺入适量的氯化铯(CsCl)添加剂, 有效调控了PEDOT∶PSS薄膜的HOMO能级, 使其与钙钛矿发光层更加匹配; 同时CsCl掺杂也提高了PEDOT∶PSS薄膜的空穴传输能力, 使载流子传输更趋于平衡。基于改性的PEDOT∶PSS薄膜, 最佳器件达到了124 012 cd/m2的高亮度, 其最大外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)达到了10.39%; 相对于未掺杂的样品, 最大亮度增加了25.49%, 最大EQE增加了63.88%。
钙钛矿发光二极管 氯化铯 掺杂 perovskite light-emitting diodes PEDOT∶PSS PEDOT∶PSS CsCl doping
