张渊博 1,2柳渊 1,2李亚男 1,2边浩冬 1,2[ ... ]祝连庆 1,2
作者单位
摘要
1 北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100096
2 光电测试技术与仪器教育部重点实验室,北京 100016
发光层中载流子的平衡以及拓宽的激子分布对于制备高性能白光有机发光二极管(WOLEDs)至关重要。采用蓝光热激活延迟荧光(TADF)分子DMAC-DPS、绿光磷光分子Ir (ppy)2(acac)和红光磷光分子RD071制备了基于激基复合物主体的TADF/磷光杂化WOLEDs。在发光层中引入TCTA:DPEPO激基复合物作为主体不仅平衡了电荷和空穴传输,拓宽了激子复合区,并构建蓝-绿-红发光层之间级联式激子能量传递,有效提升了激子利用率,降低了器件的效率滚降。通过调控发光层中载流子平衡及激子分布,白光器件的最大电流效率(CE)、功率效率(PE)和外量子效率(EQE)分别为37.1 cd·A−1、36.4 lm·W−1和17.5%,并且在1000 cd·m−2亮度下依旧保持在26.6 cd·A−1、18.2 lm·W−1和12.3%,对应色坐标(CIE)和显色指数(CRI)分别为(0.451,0.428)和88。值得注意的是,在1000~5000 cd·m−2亮度范围内,CIE变化仅为(0.006, 0.004),表现出优异的色稳定性。同时,通过单极性主体和双极性主体的对比,阐明了双极性主体中载流子复合及激子能量传递机制。最终,通过器件传输层的优化进一步降低了器件的工作电压,提升了载流子平衡性,器件EQE及PE分别提升至19.3%和52.6 lm·W−1,并保持了高的显色指数(CRI=90)及良好的色稳定性。
有机发光二极管 激基复合物主体 载流子传输 激子复合区 能量传递 organic light-emitting diodes exciplex host carrier transport exciton recombination regions energy transfer 
红外与激光工程
2023, 52(12): 20230222
高春红 1,2王林强 1周科文 1杨伟 2[ ... ]潘书生 1,4,*
作者单位
摘要
1 广州大学 物理与材料科学学院,广东 广州 510006
2 西南大学 物理科学与技术学院,重庆 400715
3 江苏海洋大学 环境与化学工程学院,江苏 连云港 222005
4 广东省硅基信息材料与集成电路设计高校重点实验室,广东 广州 510006
近年来,金属卤化物钙钛矿发光材料由于具有优异的光电性能,被广泛地应用于金属卤化物钙钛矿发光二极管(Perovskite light-emitting diodes, PeLEDs),被视作下一代显示和照明领域的发光光源。激子利用率是影响PeLEDs效率的关键因素之一,研究者采用各种各样的方法将激子限制在钙钛矿发光层中,对激子能量回收利用以提高激子的利用率。文中将概述通过添加剂辅助法、器件界面工程和结构优化法,将传统荧光材料、磷光材料、热激活延迟荧光材料引入器件,改善绿光和蓝光PeLEDs的光电性能方面所做的尝试。并简要地介绍激子限制作用的原理,以及不同类型的发光材料引入PeLEDs中激子的能量转移机理和器件光电性能提升的物理机理。
金属卤化物钙钛矿发光二极管 激子利用率 磷光材料 热激活延迟荧光材料 metal halide perovskite light-emitting diodes exciton utilization phosphorescent materials thermally activated delayed fluorescent materials 
红外与激光工程
2023, 52(12): 20230630
作者单位
摘要
南京邮电大学 电子与光学工程学院,柔性电子(未来技术)学院,江苏 南京 210023
荧光玻璃陶瓷结合了荧光粉优异的发光性能和玻璃基质良好的热导率及热稳定性的特点,已在高功率白光LED乃至激光照明领域引起了广泛的关注。本文采用一种选择性激光(CO2激光器)烧结技术,制备了YAG∶Ce荧光玻璃陶瓷,并研究了其荧光发光性能以及构筑的白光LED的器件性能。与传统的重熔融或固相烧结方法不同,选择性激光烧结技术仅对局部加热且升/降温速率大,因此该方法具有节能和快速的特点。研究表明,选用适当的激光功率(24 W)、扫描速度(135 mm/s)和扫描间隔(9 μm)等参数,可制备出形貌较好的YAG∶Ce荧光玻璃陶瓷;经过630 ℃热处理1 h消除应力后,其呈现出Ce3+离子典型的4f→5d能级跃迁对应的宽带激发光谱(峰值为340 nm和455 nm)以及5d→4f能级跃迁对应的宽带发射光谱(峰值为570 nm),量子效率达82%;与450 nm蓝光LED芯片(3.11 V,0.30 A)组合后,可实现92 lm的白光输出,流明效率为98 lm/W,显色指数为69,色温为5 001 K,色坐标为(0.34,0.35)。以上结果表明,该方法在制备荧光玻璃陶瓷中具有重要的应用潜力。
荧光玻璃陶瓷 Ce3+掺杂 选择性激光烧结 白光发光二极管 glass ceramic phosphor Ce3+ doped selective laser sintering white light-emitting diodes 
发光学报
2023, 44(9): 1581
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100049
透明显示是未来显示的发展方向之一,在智能窗、可穿戴电子产品、虚拟现实技术、触摸屏等领域有着巨大的应用潜力。随着有机、量子点、钙钛矿等新型发光材料的出现,发光二极管的亮度、效率和稳定性飞速发展,然而,在此基础上实现两侧对称发光的高性能透明发光二极管仍是一项具有挑战性的工作。本文从有机、量子点、钙钛矿三种新型发光材料出发,综述了利用不同透明电极实现透明化的具体方案,概括了各类透明电极的特点、优势及不足,最后对透明显示的发展进行了展望。
透明显示 发光二极管 透明电极 发光材料 transparent display light-emitting diodes transparent electrodes luminescent materials 
发光学报
2023, 44(9): 1527
作者单位
摘要
1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室,山西 太原 030024
2 兴县经开区铝镁新材料研发有限公司,山西 兴县 033600
3 山西浙大新材料与化工研究院,山西 太原 030000
金属卤化物钙钛矿具有高的缺陷容忍度、可调的发光峰位与较窄半峰宽等优异光电特性,在开发高性能发光二极管方面展现出巨大潜力。钙钛矿发光二极管的低成本溶液制备有利于其应用于显示与照明领域的大规模商业化生产,但溶液成膜过程中伴随着有机溶剂的挥发,成膜时易形成缺陷态,不利于高性能器件的实现。在钙钛矿前驱体溶液中引入添加剂是一种简单有效的钙钛矿缺陷钝化策略,其中,路易斯碱被证明是非常有效的添加剂之一。基于此,本文提出在前驱体溶液中引入小分子路易斯碱添加剂(山梨醇)来钝化薄膜缺陷,并制备了钙钛矿发光二极管。研究证明,山梨醇的引入可以明显改善薄膜质量,且山梨醇浓度为0.3 mol·L-1时,制备的器件实现了最佳电致发光性能,如最大外量子效率和亮度分别达到6.71%和7 654 cd·m-2,且器件展现出较好的光谱稳定性与重复性。本工作对改善多晶薄膜成膜质量和提高钙钛矿发光二极管器件方面具有重要意义。
多晶钙钛矿 发光二极管 山梨醇 缺陷钝化 polycrystalline perovskite light-emitting diodes sorbitol defect passivation 
发光学报
2023, 44(10): 1833
作者单位
摘要
1 福州大学 物理与信息工程学院,福建 福州 350000
2 闽都创新实验室,福建 福州 350000
分辨率是评估一个显示器性能的重要指标之一。不仅限于消费电子产品领域中厂商的竞争需求,科研、工业和医学等领域的发展也迫切需要更高分辨率的显示设备以显示精度更高的图像。除此之外,虚拟和增强现实技术使超高分辨率显示器能提供更丰富的人机交互体验。超高分辨率显示技术也逐渐成为一个热门的研究方向。本文介绍了基于发光二极管的各类新型显示技术中实现高分辨率显示的技术手段和实现方案,总结了每种方案的适用条件和优缺点,并指出了各项技术现阶段面临的主要挑战。一直以来,我们团队长期致力于量子点发光二极管显示的电致发光图案化和高分辨率显示研究,本文也介绍了本团队近期取得的突破性的研究成果。
超高分辨率显示 微发光二极管 有机发光二极管 量子点发光二极管 ultra-high resolution display micro lighting emitting diodes organic lighting emitting diodes quantum dot light emitting diodes 
发光学报
2023, 44(10): 1721
刘一鸣 1陈永华 1,*黄维 1,2,3,**
作者单位
摘要
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 perovskite flexible perovskite light-emitting diodes flexible electronics high efficiency stability 
光学学报
2023, 43(21): 2100001
Depeng Li 1,2Jingrui Ma 1,2Wenbo Liu 1,2Guohong Xiang 1,2[ ... ]Xiaowei Sun 1,2,**
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Nanoscience and Applications, and Department of Electrical and Electronic Engineering, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, China
2 Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Technologies (Southern University of Science and Technology), Ministry of Education, Guangdong University Key Laboratory for Advanced Quantum Dot Displays and Lighting, and Shenzhen Key Laboratory for Advanced Quantum Dot Displays and Lighting, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, China
3 Institute of Advanced Displays and Imaging, Henan Academy of Sciences, Zhengzhou 450046, China
The performance of inverted quantum-dot light-emitting diodes (QLEDs) based on solution-processed hole transport layers (HTLs) has been limited by the solvent-induced damage to the quantum dot (QD) layer during the spin-coating of the HTL. The lack of compatibility between the HTL's solvent and the QD layer results in an uneven surface, which negatively impacts the overall device performance. In this work, we develop a novel method to solve this problem by modifying the QD film with 1,8-diaminooctane to improve the resistance of the QD layer for the HTL’s solvent. The uniform QD layer leads the inverted red QLED device to achieve a low turn-on voltage of 1.8 V, a high maximum luminance of 105 500 cd/m2, and a remarkable maximum external quantum efficiency of 13.34%. This approach releases the considerable potential of HTL materials selection and offers a promising avenue for the development of high-performance inverted QLEDs.
quantum dots quantum-dot light-emitting diodes inverted structure ligand treatment 
Journal of Semiconductors
2023, 44(9): 092603
作者单位
摘要
江苏大学 材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013
钙钛矿量子点(PQDs)由于具有高量子效率、可调节带隙、高色纯度及低成本等优点,在光电领域具有良好的应用前景。然而,其较差的稳定性阻碍了钙钛矿量子点的应用。本文在室温条件下合成了CsPbxSn1-xBr3/ a-ZrP PQDs,与传统CsPbBr3 PQDs对比,具有更好的光学性能及稳定性。由于a-ZrP对于Pb2+选择吸附性的固有特性以及与Cs+离子交换的能力,促进了量子点在a-ZrP表面的吸附锚定。因此,合成的CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs具有更高的激子结合能和更强的环境稳定性。该复合材料为生产稳定高效的钙钛矿量子点提供了一种可行的方法,并表明CsPbxSn1-xBr3/a-ZrP PQDs是一种高效的下转换荧光材料,可用于高效发光二极管的制备。
钙钛矿 量子点 吸附 掺杂Sn2+ 荧光增强 白光发光二极管(WLED) perovskite quantum dots adsorption Sn2+ doped photoluminescence enhanced white light-emitting diodes 
发光学报
2023, 44(8): 1413
陈文轩 2,3何敏 4陈平 4,*陈琪 1,3,**
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学 纳米技术与纳米仿生学院,合肥 230026
2 中国科学技术大学 纳米科学技术学院,苏州 215123
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 创新实验室 中科院纳米光子材料 与器件重点实验室,苏州 215123
4 西南大学 物理科学与技术学院 微纳结构光电子学重庆市重点实验室,重庆 400715
基于低温溶液工艺的钙钛矿发光二极管由于低成本,高色纯度,宽色域等优势受到广泛关注。然而,在溶液结晶成膜过程中,钙钛矿晶粒无规形核、快速生长,导致薄膜存在大量的针孔和缺陷,严重影响器件性能。本文通过原位荧光和结构表征技术证实,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加剂在特定的链段长度下,能优化调控钙钛矿结晶动力学,延缓晶粒生长速度,使得钙钛矿薄膜粗糙度由1.489 nm降低到0.954 nm,缺陷密度从1.55×1018 cm-3降低至1.05×1018 cm-3。相应地,薄膜荧光量子产率从16.9%提升到58.9%,器件外量子效率从8.55%提高到了18.00%。本文通过原位表征技术,全方位解析了添加剂分子结构对钙钛矿结晶动力学的调控机理,为添加剂分子的优化设计提供了直观依据。
钙钛矿发光二极管 结晶动力学 聚合物添加剂 链段长度 原位表征 Perovskite light emitting diodes Crystallization kinetics Polymer additives Segment length In situ characterization 
光子学报
2023, 52(8): 0816001

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