Multifunktionale Ligandenmodifikation zur Realisierung hochleistungsfähiger blauer Quantenpunkt-Leuchtdioden

WANG Yuankun ,  

ZHANG Dongkang ,  

XIA Mengyang ,  

ZHONG Binglin ,  

WU Qianqian ,  

WANG Lin ,  

YANG Xuyong ,  

WANG Sheng ,  

摘要

Quantenpunkt-Leuchtdioden (QLED) werden aufgrund ihrer hervorragenden optoelektronischen Eigenschaften als vielversprechende Kandidaten für die Display- und Beleuchtungstechnologien der nächsten Generation angesehen. Blaue QLEDs weisen jedoch in der Leistung noch deutliche Rückstände gegenüber grünen und roten Geräten auf, was die Kommerzialisierung der vollfarbigen QLED-Anzeigetechnologie erheblich einschränkt. Einerseits verursacht das tiefere Valenzbandniveau der blauen Quantenpunkte eine hohe Lochinjektionsbarriere zur Lochtransportschicht, und die langkettigen Ölsäureliganden auf der Oberfläche behindern den Ladungsträgertransport. Andererseits führt der geringe energetische Unterschied zwischen Kern und Schale der blauen Quantenpunkte dazu, dass Ladungsträger leicht mit Oberflächenfehlstellen koppeln, was zu nichtstrahlender Rekombination und verminderter Geräteeffizienz führt. In dieser Studie wurde die Oberfläche der blauen Quantenpunkte mit dem multifunktionalen Liganden Benzylhydroxylammoniumchlorid (BHACl) modifiziert. BHACl ersetzt die ursprünglichen langkettigen Ölsäureliganden und verbessert die Ladungsträgertransportleistung in der Quantenpunktfolie; die NH3+-Gruppen im Molekül können oberflächliche Schwefel-Suspensionsbindungen passivieren und nichtstrahlende Rekombination unterdrücken. Gleichzeitig verschiebt das große Dipolmoment von BHACl die Energieniveaus der Quantenpunkte insgesamt nach oben und erhöht die Lochinjektionseffizienz. Basierend darauf erreichten die hergestellten blauen QLED-Geräte eine externe Quantenausbeute (EQE) von 19,2 %, eine Spitzenhelligkeit von 28.237 cd m-2 und eine Gerätelebensdauer von 8.986 Stunden bei einer Anfangshelligkeit von 100 cd m-2, mit einer deutlich besseren Leistung als die Referenzgeräte.

关键词

Quantenpunkt-Leuchtdioden;multifunktionale Liganden;Ladungsträgertransport;externe Quantenausbeute

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