金属卤化物钙钛矿发光二极管(PeLEDs)因具有宽色域、高的色彩饱和度及低成本溶液制备工艺,在显示领域表现出巨大的发展潜力。目前,近红外、红光、和绿光发射的PeLEDs的性能均可以与溶液加工型的有机发光二极管性能媲美。但是,作为重要三原色的纯蓝光PeLEDs(460-470 nm波长),工作稳定性不足几十分钟,且亮度较低。制备稳定高效的纯蓝光PeLEDs一直是业内的重要挑战。
田建军教授团队近年一直研究高效稳定的纯蓝光PeLEDs。在2021年,该团队获得了超低缺陷态密度和高稳定性的纯蓝光(465 nm)、97%的量子荧光产率、小尺寸(~4nm)钙钛矿量子点。基于该量子点的PeLEDs表现出纯蓝光的电致发光(470 nm),其亮度为3850 cd m-2,在连续工作的情况下半衰期超过12小时,这是当时报道中亮度最高和工作最稳定的纯蓝光PeLEDs(Adv. Mater., 2021, 33, 2006722)。
近期,该团队在上述工作基础上设计了一种新型的量子点薄膜结构,将超薄ZnCl2 作为电子阻挡层插入到两层量子点发光层之间,其目的是调控 PeLEDs 内载流子复合区域的位置。纯蓝光PeLED的最大亮度为10410 cd m−2,器件工作半衰期为59 h,是目前蓝光PeLED稳定性的记录。这一工作发表在Nano Energy(https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.106974)。