Высокоэффективные перовскитные светодиоды большой площади для дисплеев следующего поколения
Разработка масштабируемой технологии покрытия нанокристаллами перовскита
Исследовательская группа Сеульского национального университета (проф. Тае-Ву Ли) разработала высокоэффективные перовскитные светодиоды (PeLED) большой площади с внешней квантовой эффективностью (EQE) 22,5% и размером пикселя 102 мм2. Результаты исследования были опубликованы во всемирно известном международном академическом журнале Nature Nanotechnology 4 мая (название: Использование всех преимуществ коллоидных нанокристаллов перовскита для эффективных светоизлучающих диодов большой площади). Металлогалогенидные перовскиты имеют очень узкое спектральное излучение, превосходную чистоту цвета, низкую стоимость материала, а также широкие и простые возможности настройки цвета. Основываясь на этих преимуществах, перовскиты рассматриваются как многообещающие излучатели света с высокой чистотой цвета, которые могут заменить обычные излучатели света на органических и неорганических квантовых точках (КТ) в дисплеях и технологиях твердотельного освещения. В частности, перовскит является единственным зарегистрированным излучателем, который может соответствовать стандарту REC.2020. Поэтому ожидается, что перовскит внесет свой вклад в будущую технологию телевидения сверхвысокой четкости (UHD-TV).
Профессор Тэ-Ву Ли руководил исследованиями PeLED, включая первый отчет о высокоэффективных PeLED с EQE 8,53% в 2015 году, опубликованном в журнале Science , и EQE 23,4% от самой высокой в мире эффективности в 2021 году, опубликованной в Nature Photonics. Впоследствии его исследовательская группа недавно разработала метод масштабируемого покрытия нанокристаллами перовскита для создания однородных излучающих пленок большой площади и изготовила высокоэффективный PeLED большой площади с размером пикселя 102 мм2 и EQE 22,5%, о чем сообщается в Nature Nanotechnology. Это значение EQE является самой высокой эффективностью для PeLED большой площади (> 100 мм2).
Существующие высокоэффективные исследования PeLED большой площади были основаны на объемных поликристаллических тонких пленках. Поскольку объемный поликристаллический перовскит одновременно кристаллизуется во время формирования пленки, качество изготовленного PeLED сильно зависит от условий эксперимента, и, таким образом, воспроизводимость ограничена. Как правило, в PeLED большой площади трудно контролировать рост кристаллов для получения мелких и мелких нанозерен. Кроме того, метод центрифугирования, который широко применяется в исследованиях PeLED, имеет присущие ему ограничения по однородности и массовому производству тонких пленок большой площади. Таким образом, ранее сообщавшиеся PeLED показали значительное снижение эффективности в устройствах большой площади.
Профессор Тэ-Ву Ли и его исследовательская группа предположили, что преодоление предыдущих внутренних проблем в устройствах большой площади может быть реализовано за счет использования коллоидных нанокристаллов перовскита, которые имеют размер в несколько нанометров (одна миллиардная часть метра). В таком малом размере носители заряда могут быть ограничены в пространстве для достижения высокой эффективности люминесценции, а органические лиганды, присутствующие на поверхности нанокристалла, могут эффективно подавлять миграцию ионов и захват заряда. Кроме того, очень однородные и воспроизводимые тонкие пленки большой площади могут быть получены с помощью коллоидных нанокристаллов перовскита, которые отделяют кристаллизацию перовскита от процесса формирования пленки. Исследовательская группа Сеульского национального университета под руководством профессора Тэ-Ву Ли разработала простое модифицированное баркоутирование, которое облегчает испарение остаточного растворителя.
Профессор Тае-Ву Ли сказал: «В этом исследовании была разработана технология, необходимая для производства устройств большой площади, что было самым большим препятствием для коммерциализации PeLED». Он также прокомментировал: «Ожидается, что это будет способствовать коммерциализации PeLED, открывая путь к развитию крупномасштабных промышленных дисплеев и твердотельного освещения, в которых используются перовскиты».
Эта работа финансировалась за счет гранта Национального исследовательского фонда Кореи (NRF), финансируемого правительством Кореи.
Вопросы, отзывы, комментарии (0)
Нет комментариев