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兼具高亮度/高效率和长寿汽车led灯珠型号命红绿

统佳光电

近来,河南年夜学与中国科学技能年夜学等单元互助,在可见光量子点发光二极管(QLED)方面取患上冲破性进展。该事情经由过程设计合成新型核壳布局量子点,研发了兼具高亮度、高效率以及长命命红绿蓝三基色QLED器件,此中多项机能指标创世界记载,包孕红绿两色的亮度(356,000 cd/m2以及614,000 cd/m2)以及效率(21.6%以及22.9%)、蓝色的亮度(62,600 cd/m2)和绿色以及蓝色器件的寿命(别离为1.7 × 106 h以及7000 h)。该研究成果有望加快推进QLED在高亮高效显示以及照明范畴运用的进程。

20世纪90年月氮化镓基高亮度蓝光LED的冲破,开启了LED照明以及显示的新时代(三位日本科学家是以孝敬得到了2014年诺贝尔物理学奖)。基于半导体量子点的QLED,因为具备更好的单色性、色采饱以及度以及较低的制备成本等长处,在显示以及照明范畴揭示出广漠的运用远景。颠末近几年的快速成长,其发光明度、外量子效率(EQE)以及寿命等重要机能指标都获得了年夜幅度晋升。但在以往的事情中,器件存在高多色led灯珠亮度时效率过低、高效率下亮度过低的抵牾。怎样使器件在高亮度的同时连结高效率、且具备长命命以及高不变性,是QLED范畴亟待解决的难题,也是制约其在显示以及照明范畴运用的要害技能瓶颈。

造成上述“鱼与熊掌不成兼患上”困境的重要缘故原由在于,凡是QLED发光层中量子点价带能级较深,与空穴传输层不匹配,致使空穴注入效率太低,与电子注入不服衡。针对于这一难题,研究团队从发光层量子点的设计入手,基于“低温成核、高温长壳”的技能,合成为了荧光量子产率高、不变性强的硒阴离子贯串的CdSe/ZnSe新型核壳布局量子点(图1)。这种高质量核壳布局量子点作为发光层,能改良与传输层能级的匹配,有用降低空穴注入势垒,提高载流子的注入效率,降服以往QLED中因为空穴注入不足、电子注入过量所引起的一系列问题,从而年夜幅度晋升器件总体机能。

图1 CdSe/ZnSe核壳布局量子点球差电镜以及元素漫衍

基于这类新布局系统,研究团队得到的红绿蓝三色QLED器件的最高亮度以及外量子效率,别离到达356,000 cd/m二、614,000 cd/m二、62,600 cd/m2以及21.6%、22.9%、8.05%,其红、绿两色的亮度以及效率和蓝色的亮度都是今朝国际上的最高记载(图2)。该事情冲破了以往QLED在高亮度下低效率、高效率下低亮度的要害难题,初次实现了兼具高亮度高效率的红绿蓝三基色QLED器件。

图2 红绿蓝三色QLED器件机能

为了更切确地描写新型QLED的发光特征,研究团队引入了一个新观点——“有用亮度(EFL)”,界说为峰值EQE与其相对于应发光强度的乘积。图3是本事情三色QLED的EFL与文献已经报导事情的比力,可以看到,绿色器件的EFL提高了一倍,红蓝两色有近量级的晋升。并且,从照明对于亮度以及效率的要求来看,本事情获得的三色QLED都已经跨越了响应的阈值。

图3 红绿蓝三色QLED“有用亮度”(EFL)与已经有事情比力

器件的不变性(寿命)是制约其运用的另外一个要害因素。该事情研发的新型QLED器件在寿命方面也体现精彩,红色以及绿色QLED器件的寿命到达1.6× 106 h以上,蓝色的寿命到达7000 h以上,此中绿色以及蓝色器件的寿命也是今朝的世界最长纪录。

这些研究成果和所成立的器件模子,不仅在道理上展示了QLED在高亮高效显示与照明范畴运用的可能性,也为将来QLED的质料系统设计以及器件布局优化提供了新思绪。

相干研究结果以
Visible quantum dot light-
emitting diodes with simultaneous high brightness andefficiency为题揭晓在Nature Photonics [ 2019, 13, 192–197]上。河南年夜学申怀彬传授为该论文第一作者,河南年夜学杜祖亮传授、李林松传授以及中国科技年夜学张振宇传授为配合通信作者。

该事情获得国度天然科学基金委以及科技部等部分的资助。

 

来历:中国激光

卤素灯珠led灯珠

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